Biopolym. Cell. 2021; 37(5):325-334.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A5E
Структура та функції біополімерів
Склад маркерів EVs за умов нормоксії й гіпоксії залежить від рівня експресії адаптерного протеїну Ruk/CIN85 у клітинах Renca карциноми нирки миші
1, 2Живоложний А. Ю., 2Горак І. Р., 2Скатерна Т. Д., 2Худякова О. В., 1Вайніо С. Й., 1Самойленко А. А., 2Дробот Л. Б.
  1. Університет Оулу
    Ліннанмаа, PO Box 3000, FIN-90014 Оулу, Фінляндія
  2. Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України
    вул. Леонтовича, 9, Київ, Україна, 01601

Abstract

Мета. Виділити і охарактеризувати позаклітинні везикули (EVs), що продукуються клітинами карциноми нирки миші лінії Renca з різним рівнем експресії адаптерного протеїну Ruk/CIN85 за умов нормоксії й гіпо-ксії. Методи. Центрифугування в градієнті щільності використовували для виділення EVs з кондиціоновано-го середовища клітин Renca, культивованих за умов нормоксії й гіпоксії. Подальшу характеристику EVs проводили з використанням лазерно-кореляційного аналізу (NTA), електронної мікроскопії та Вес-терн-блотингу. Результати. Істотних відмінностей у середньому розмірі EVs, утворених сублініями клітин, виявлено не було. У той же час концентрація частинок, що продукуються клітинами з надекспресією Ruk/CIN85, виявилася на порядок вищою за умов гіпоксії в порівнянні з умовами нормоксії. Було показано, що за умов нормоксії вміст як Ruk/CIN85, так і маркерів EVs (протеїнів Alix і CD81) значно збільшувався у везикулах, що продукуються клітинами Renca з надекспресією Ruk/CIN85, в порівнянні з контрольними клітинами. За умов гіпоксії вміст досліджуваних протеїнів знизився більш ніж на два порядки в EVs, що се-кретуються клітинами Renca з надекспресією адаптерного протеїну, в той час як вміст Ruk/CIN85 і CD81 збільшувався, а вміст Alix знижувався в EVs контрольних клітин. Висновки. Було продемонстровано, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 є новим компонентом EVs, що продукуються пухлинними клітинами, який відіграє диференційну роль в контролі складу EVs за умов нормоксії й гіпоксії.
Keywords: нирково-клітинний рак, позаклітинні везикули, екзосоми, адаптерний протеїн Ruk/CIN85, нормоксія, гіпоксія
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Théry C, Witwer K, Aikawa E, Alcaraz M et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines. J Extracell Vesicles. 2018; 7:1535750.
[2] Zhou B, Xu K, Zheng X, Chen T, Wang J, Song Y, Shao Y, Zheng S. Application of exosomes as liquid biopsy in clinical diagnosis. Signal Transduct Target Ther. 2020; 5:144.
[3] Bart G, Fischer D, Samoylenko A, Zhyvolozhnyi A, Stehantsev P, Miinalainen I, Kaakinen M, Nurmi T, Singh P, Kosamo S, Rannaste L, Viitala S, Hiltunen J, Vainio S. Characterization of nucleic acids from extracellular vesicles enriched human sweat. BMC Genomics. 2021; 22:425.
[4] Lee K, Kim J, Han S, Lee D, Lee H, Yim S, Kim D. The extracellular vesicle of gut microbial Paenalcaligenes hominis is a risk factor for vagus nerve-mediated cognitive impairment. Microbiome. 2020; 8:107.
[5] Sun Y, Ruan J, Jiang Z, Wang L, Wang S. Extracellular vesicles: a new perspective in tumor therapy. Biomed Res Int. 2018; 2687954.
[6] Robbins P, Morelli A. Regulation of immune responses by extracellular vesicles. Nat Rev Immunol. 2014; 14(3):195-208.
[7] Koog L, Gandek T, Nagelkerke A. Liposomes and extracellular vesicles as drug delivery systems: a comparison of composition, pharmacokinetics, and functionalization. Adv Healthc Mater. 2021; 2100639.
[8] Chang W, Cerione R, Antonyak M. Extracellular vesicles and their roles in cancer progression. Methods Mol Biol. 2021; 2174:143-170.
[9] Samoylenko A, Kögler M, Zhyvolozhnyi A, Makieieva O, Bart G, Andoh S, Roussey M, Vainio S, Hiltunen J. Time‑gated Raman spectroscopy and proteomics analyses of hypoxic and normoxic renal carcinoma extracellular vesicles. Sci Rep. 2021; 11:19594.
[10] Ullah S, Zhivonitko V, Samoylenko A, Zhyvolozhnyi A, Viitala S, Kankaanp S, Komulainen S, Schroder L, Vainio S, Telkki V. Identification of extracellular nanoparticle subsets by nuclear magnetic resonance. Chem Sci. 2021; 12:8311-8319
[11] Chena Z, Larreginac A, Morellia A. Impact of extracellular vesicles on innate immunity. Curr Opin Organ Transplant. 2019; 24(6): 670-678.
[12] Bedke J, Gauler T, Grünwald V, Hegele A, Herrmann E, Hinz S, Janssen J, Schmitz S, Schostak M, Tesch H, Zastrow S, Miller K. Systemic therapy in metastatic renal cell carcinoma. World J Urol. 2017; 35(2):179-188.
[13] Pawson T. Dynamic control of signaling by modular adaptor proteins. Curr Opin Cell Biol. 2007; 19(2):112-6.
[14] Schmidt MHH, Hoeller D, Yu J, Furnari FB, Cavenee WK, Dikic I, Bögler O. Alix/AIP1 antagonizes epidermal growth factor receptor downregulation by the Cbl-SETA/CIN85 complex. Mol Cell Biol. 2004;24(20):8981-93.
[15] Büchse T, Horras N, Lenfert E, Krystal G, Körbel S, Schümann M, Krause E, Mikkat S, Tiedge M. CIN85 inter-acting proteins in B cells-specific role for SHIP-1. Mol Cell Proteomics. 2011; 10(10):M110.006239.
[16] Lynch DK, Winata SC, Lyons RJ, Hughes WE, Lehrbach GM, Wasinger V, Corthals G, Cordwell S, Daly RJ. A Cortactin-CD2-associated protein (CD2AP) complex provides a novel link between epidermal growth factor receptor endocytosis and the actin cytoskeleton. J Biol Chem. 2003; 278(24):21805-13.
[17] Sinha S, Hoshino D, Hong NH, Kirkbride KC, Grega-Larson NE, Seiki M, Tyska MJ, Weaver AM. Cortactin promotes exosome secretion by controlling branched actin dynamics. J Cell Biol. 2016; 214(2):197-213.
[18] Tossidou I, Teng B, Drobot L, Meyer-Schwesinger C, Worthmann K, Haller H, Schiffer M. CIN85/RukL is a novel binding partner of nephrin and podocin and mediates slit diaphragm turnover in podocytes. J Biol Chem. 2010; 85(33):25285-95.
[19] Mayevska O, Shuvayeva H, Igumentseva N, Havrylov S, Basaraba O, Bobak Y, Barska M, Volod'ko N, Baranska J, Buchman V, Drobot L. Expression of adaptor protein Ruk/CIN85 isoforms in cell lines of various tissue origins and human melanoma. Exp Oncol. 2006; 28(4):275-281.
[20] Ma Y, Ye F, Xie X, Zhou C, Lu W. Significance of PTPRZ1 and CIN85 expression in cervical carcinoma. Arch Gynecol Obstet. 2011; 284(3):699-704.
[21] Wakasaki T, Masuda M, Niiro H, Jabbarzadeh-Tabrizi S, Noda K, Taniyama T, Komune S, Akashi K. A critical role of c-Cbl-interacting protein of 85 kDa in the development and progression of head and neck squamous cell carcinomas through the ras-ERK pathway. Neoplasia. 2010; 12(10):789-96.
[22] Yakymovych I, Yakymovych M, Zang G, Mu Y, Bergh A, Landström M, Heldin C-H. CIN85 modulates TGFβ signaling by promoting the presentation of TGFβ receptors on the cell surface. J Cell Biol. 2015; 210(2):319-32.
[23] Cascio S, Finn OJ. Complex of MUC1, CIN85 and Cbl in Colon Cancer Progression and Metastasis. Cancers (Basel). 2015; 7(1):342-52.
[24] Samoylenko A, Vynnytska-Myronovska B, Byts N, Kozlova N, Basaraba O, Pasichnyk G, Palyvoda K, Bobak Y, Barska M, Mayevska O, Rzhepetsky Y, Shuvayeva H, Lyzogubov V, Usenko V, Savran V, Volodko N, Buchman V, Kietzmann T, Drobot L. Increased levels of the HER1 adaptor protein Rukl/CIN85 contribute to breast cancer malignancy. Carcinogenesis. 2012; 33(10):1976-84.
[25] Valcz G, Galamb O, Krenács T, Spisák S, Kalmár A, Patai ÁV, Wichmann B, Dede K, Tulassay Z, Molnár B. Exosomes in colorectal carcinoma formation: ALIX under the magnifying glass. Mod Pathol. 2016; 29(8):928-38.
[26] Schroeder B, Srivatsan S, Shaw A, Billadeau D, McNiven MA.CIN85 phosphorylation is essential for EGFR ubiquitination and sorting into multivesicular bodies. Mol Biol Cell. 2012; 23(18):3602-11.
[27] Baietti MF, Zhang Z, Mortier E, Melchior A, Degeest G, Geeraerts A, Ivarsson Y, Depoortere F, Coomans C, Vermeiren E, Zimmermann P, David G Syndecan-syntenin-ALIX regulates the biogenesis of exosomes. Nat Cell Biol. 2012; 14(7):677-85.
[28] Schmidt MHH, Dikic I, Bögler O. Src phosphorylation of Alix/AIP1 modulates its interaction with binding partners and antagonizes its activities. J Biol Chem. 2005; 280(5):3414-25.