ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ НЕРЕЦЕПТОРНОЙ ТИРОЗИНКИНАЗЫ c-Abl В РЕГУЛЯЦИИ р53-ЗАВИСИМОЙ АКТИВАЦИИ ERK1/2-ЗАВИСИМОГО КАСКАДА
PDF

Ключевые слова

ERK1/2
клетки РС12
NGF
TrkA- рецепторы
Nutlin-3
GNF-5
GW 441756

Как цитировать

Олейник, Е. А., Наумова, А. А., Немирич, Д. В., Николаева, С. Д., Бахтеева, В. Т., Березовская, А. С., Черниговская, Е. В., & Глазова, М. В. (2019). ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ НЕРЕЦЕПТОРНОЙ ТИРОЗИНКИНАЗЫ c-Abl В РЕГУЛЯЦИИ р53-ЗАВИСИМОЙ АКТИВАЦИИ ERK1/2-ЗАВИСИМОГО КАСКАДА. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 106(2), 243–253. https://doi.org/10.31857/S0869813920020077

Аннотация

Белок р53 является транскрипционным фактором, который в ответ на клеточный стресс запускает старение, остановку клеточного цикла, или апоптоз. Данные литературы свидетельствуют о том, что проапоптозный белок р53 участвует не только в апоптозе, но и в регуляции процессов нейрональной дифференцировки, а также оказывает активирующее влияние на ERK1/2 сигнальный каскад. Однако до сих пор нет точного ответа на вопрос, касающийся характера и механизмов влияния р53 на сигнальный каскад ERK1/2. В данной работе мы провели анализ внутриклеточных механизмов, опосредующих активирующее влияние р53 на ERK1/2. Исследование было проведено на недифференцированных клетках линии РС12. Для кратковременной активации TrkA-рецепторов в среду добавляли фактор роста нервов NGF. Результаты показали, что активация p53 введением Nutlin-3 привела к повышению активности TrkA/cRaf/ERK каскада и нерецепторной киназы c-Abl. Ингибирование c-Abl на фоне активации р53 не изменило активность TrkA-рецепторов, но при этом сохранялась повышенная активность cRaf и ERK1/2. Однако сочетанное введение Nutlin-3 и ингибиторов c-Abl и TrkA-рецепторов привело к значительному снижению активности ERK1/2. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что р53 оказывает активирующее влияние на ERK1/2 каскад как опосредованно, в составе комплекса р53/c-Abl и активируя Trk-рецепторы, так и независимо от c-Abl, влияя на ERK1/2 каскад на уровне или выше cRaf.

https://doi.org/10.31857/S0869813920020077
PDF

Литература

Ko L.J., Prives C. p53: puzzle and paradigm. Genes Dev. 10 (9): 1054-1072. 1996.

Sola S., Aranha M.M., Rodrigues C.M. Driving apoptosis-relevant proteins toward neural differentiation. Mol Neurobiol. 46 (2): 316-331. 2012.

Vousden K.H., Prives C. Blinded by the Light: The Growing Complexity of p53. Cell. 137 (3): 413-431. 2009.

Jing Y., Wang M., Tang W., Qi T., Gu C., Hao S., Zeng X. c-Abl tyrosine kinase activates p21 transcription via interaction with p53. J Biochem. 141 (5): 621-626. 2007.

Kharbanda S., Yuan Z.M., Weichselbaum R., Kufe D. Determination of cell fate by c-Abl activation in the response to DNA damage. Oncogene. 17 (25): 3309-3318. 1998.

Levav-Cohen Y., Goldberg Z., Zuckerman V., Grossman T., Haupt S., Haupt Y. C-Abl as a modulator of p53. Biochem Biophys Res Commun. 331 (3): 737-749. 2005.

Nie Y., Li H.H., Bula C.M., Liu X. Stimulation of p53 DNA binding by c-Abl requires the p53 C terminus and tetramerization. Mol Cell Biol. 20 (3): 741-748. 2000.

Brown A., Browes C., Mitchell M., Montano X. c-abl is involved in the association of p53 and trk A. Oncogene. 19 (26): 3032-3040. 2000.

Tsygankov A.Y. Non-receptor protein tyrosine kinases. Front Biosci. 8: s595-635. 2003.

Raitano A.B., Whang Y.E., Sawyers C.L. Signal transduction by wild-type and leukemogenic Abl proteins. Biochim Biophys Acta. 1333 (3): F201-F216. 1997.

Wang J.Y. The capable ABL: what is its biological function? Mol Cell Biol. 34 (7): 1188-1197. 2014.

Ko H.S., Lee Y., Shin J.H., Karuppagounder S.S., Gadad B.S., Koleske A.J., Pletnikova O., Troncoso J.C., Dawson V.L., Dawson T.M. Phosphorylation by the c-Abl protein tyrosine kinase inhibits parkin's ubiquitination and protective function. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (38): 16691-16696. 2010.

Abushouk A.I., Negida A., Elshenawy R.A., Zein H., Hammad A.M., Menshawy A., Mohamed W.M.Y. C-Abl Inhibition; A Novel Therapeutic Target for Parkinson's Disease. CNS Neurol Disord Drug Targets. 17 (1): 14-21. 2018.

Zhou Н., Yamamura Y., Ogawa M., Tsuji R., Tsuchiya K., Kasahara J., Goto S. c-Abl Inhibition Exerts Symptomatic Antiparkinsonian Effects Through a Striatal Postsynaptic Mechanism. Front. Pharmacol. 9:1311. doi: 10.3389/fphar.2018.01311. eCollection 2018

Long J., Liao G., Yinna Wang Y., Tang D.D. Specific protein 1, c-Abl and ERK1/2 form a regulatory loop. J Cell Science. 132. doi:10.1242/jcs.222380. 2019

Dzamko N., Zhou J., Huang Y., Halliday G.M. Parkinson’s disease-implicated kinases in the brain; insights into disease pathogenesis. Front Mol Neurosci. 7, article 57. doi: 10.3389/fnmol.2014.00057. 2014

Bohush A., Niewiadomska G., Filipek A. Role of Mitogen Activated Protein Kinase Signaling in Parkinson’s Disease. Int. J. Mol. Sci. 19, 2973; doi:10.3390/ijms19102973. 2018

Szybińska A., Leśniak W. P53 Dysfunction in Neurodegenerative Diseases – The Cause or Effect of Pathological Changes? Aging and Disease. 8 (4): 506-518. 2017.

Gulati A.P., Yang Y.M., Harter D., Mukhopadhyay A., Aggarwal B.B., Benzil D.L., Whysner J., Albino A.P., Murali R., Jhanwar-Uniyal M. Mutant human tumor suppressor p53 modulates the activation of mitogen-activated protein kinase and nuclear factor-kappaB, but not c-Jun N-terminal kinase and activated protein-1. Mol Carcinog. 45 (1): 26-37. 2006.

Lee S.W., Fang L., Igarashi M., Ouchi T., Lu K.P., Aaronson S.A. Sustained activation of Ras/Raf/mitogen-activated protein kinase cascade by the tumor suppressor p53. Proc Natl Acad Sci U S A. 97 (15): 8302-8305. 2000.

Sablina A.A., Chumakov P.M., Levine A.J., Kopnin B.P. p53 activation in response to microtubule disruption is mediated by integrin-Erk signaling. Oncogene. 20 (8): 899-909. 2001.

Singh S., Upadhyay A.K., Ajay A.K., Bhat M.K. p53 regulates ERK activation in carboplatin induced apoptosis in cervical carcinoma: a novel target of p53 in apoptosis. FEBS Lett. 581 (2): 289-295. 2007.

Zosen D.V., Glazova M.V. The role of the interaction of p53 and the MAPK cascade in controlling neuronal differentiation in the PC12 cell line. Neurosci Behav Physiol. 46 (5): 559-565. 2016

Zhang J., Yan W., Chen X. p53 is required for nerve growth factor-mediated differentiation of PC12 cells via regulation of TrkA levels. Cell Death Differ. 13 (12): 2118-2128. 2006.

Wu G.S. The functional interactions between the p53 and MAPK signaling pathways. Cancer Biol Ther. 3 (2): 156-161. 2004.

Dorofeeva N.A., Chernigovskaya E.V., Nikitina L.S., Glazova M.V. Effect of p53 inhibition by pifithrin-alpha on functional activity of vasopressin neurones in rat hypothalamus. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 99 (8): 901-916. 2013.

Nikitina L.S., Dorofeeva N.A., Kirillova O.D., Korotkov A.A., Glazova M., Chernigovskaya E.V. Role of the ERK signaling pathway in regulating vasopressin secretion in dehydrated rats. Biotech Histochem. 89 (3): 199-208. 2014.

Cilloni D., Saglio G. Molecular pathways: BCR-ABL. Clin Cancer Res. 18 (4): 930-937. 2012.

Jain A., Tripathi R., Turpin C.P., Wang C., Plattner R. Abl kinase regulation by BRAF/ERK and cooperation with Akt in melanoma. Oncogene. 36 (32): 4585-4596. 2017.

Vaudry D., Stork P.J., Lazarovici P., Eiden L.E. Signaling pathways for PC12 cell differentiation: making the right connections. Science. 296 (5573): 1648-1649. 2002.

Montano X. P53 associates with trk tyrosine kinase. Oncogene. 15 (3): 245-256. 1997.

Browes C., Rowe J., Brown A., Montano X. Analysis of trk A and p53 association. FEBS Lett. 497 (1): 20-25. 2001.

Bowles, K.R., Jones, L. Kinase signalling in Huntington's disease. J Huntingtons Dis. 3, 89-123. 2014.

Schapira A.H., Olanow C.W., Greenamyre J.T., Bezard E. Slowing of neurodegeneration in Parkinson's disease and Huntington's disease: future therapeutic perspectives. Lancet. 384. 545-555. 2014.

Burgess A., Chia K.M., Haupt S., Thomas D., Haupt Y., Lim E. Clinical Overview of MDM2/X-Targeted Therapies. Front Oncol. 2016. doi: 10.3389/fonc.2016.00007

Liu, F., Yang, X., Geng, M., Huang, M. Targeting ERK, an Achilles' Heel of the MAPK pathway, in cancer therapy. Acta Pharm Sin B. 8: 552-562. 2018.

Rossari F., Minutolo F., Orciuolo E. Past, present, and future of Bcr-Abl inhibitors: from chemical development to clinical efficacy. J Hematol Oncol. 11(1): 84. 2018.

Khorasanizadeh, M., Eskian, M., Gelfand, E.W., Rezaei, N. Mitogen-activated protein kinases as therapeutic targets for asthma. Pharmacol Ther. 174: 112-126. 2017.