Белок S100-A4 ( S100A4 ) — это белок , который у людей кодируется геном S100A4 . [5]
Функция
Белок, кодируемый этим геном, является членом семейства белков S100, содержащих 2 EF-hand кальций-связывающих мотива. Белки S100 локализуются в цитоплазме и/или ядре широкого спектра клеток и участвуют в регуляции ряда клеточных процессов, таких как прогрессирование клеточного цикла и дифференциация. Гены S100 включают по крайней мере 13 членов, которые расположены в виде кластера на хромосоме 1q21. Этот белок может функционировать в подвижности, инвазии и полимеризации тубулина. Хромосомные перестройки и измененная экспрессия этого гена были вовлечены в метастазирование опухолей. Было идентифицировано несколько альтернативно сплайсированных вариантов, кодирующих один и тот же белок. [6]
S100A4, член семейства кальций-связывающих белков S100, секретируемых опухолевыми и стромальными клетками, поддерживает опухолеобразование, стимулируя ангиогенез. Исследования показали, что S100A4 действует синергически с фактором роста эндотелия сосудов (VEGF) через рецептор RAGE, способствуя миграции эндотелиальных клеток за счет увеличения экспрессии KDR и активности MMP-9. Сверхэкспрессия S100A4 in vivo привела к значительному увеличению роста опухоли и васкуляризации в модели ксенотрансплантата меланомы человека M21. Напротив, при подавлении S100A4 с помощью технологии shRNA наблюдалось резкое снижение развития опухоли в клеточной линии поджелудочной железы MIA PaCa-2 . На основании этих результатов было разработано 5C3, нейтрализующее моноклональное антитело против S100A4. Это антитело отменило миграцию эндотелиальных клеток, рост опухолей и ангиогенез в иммунодефицитных мышиных ксенотрансплантационных моделях клеток MiaPACA-2 и M21-S100A4. Сделан вывод, что ингибирование внеклеточного S100A4 является привлекательным подходом для лечения рака у человека. [9]
S100A4 тесно связан с компонентами цитоскелета, и когда этот ген активируется, он изменяет морфологию клетки, делая ее более восприимчивой к вторжению белков, таких как катепсин B и циклин B1, которые способствуют метастазированию. [10] Вместе эти факторы образуют полиплоидные гигантские раковые клетки (PGCC), которые являются высокопролиферативными и инвазивными. Экспериментальные данные нокаутной терапии предполагают, что S100A4 демонстрирует форму контроля над катепсином B и циклином B1, и что его подавление может снизить инвазивные возможности PGCC и их дочерних клеток. Исследования инвазивного рака молочной железы показали, что S100A4 играет важную роль в отложении коллагена высокой плотности, что является одним из клинических симптомов метастазирования опухоли. Значительно более высокие уровни S100A4 были обнаружены в образцах, в которых наблюдались метастазы в лимфатические узлы, чем в тех, в которых их не было, что указывает на то, что аномальное отложение коллагена может быть обусловлено S100A4. [11] Повышенная экспрессия S100A4 не только способствует образованию различных видов рака, но и влияет на патологические факторы, связанные с раком и его прогрессированием.
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000196154 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000001020 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Stoler A, Bouck N (март 1985). «Идентификация одной хромосомы в нормальном геноме человека, необходимой для подавления трансформации клеток хомяка». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 82 (2): 570– 4. Bibcode : 1985PNAS... 82..570S . doi : 10.1073/pnas.82.2.570 . PMC 397082. PMID 3155863.
^ Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозан-Кисикава Т., Дрико А., Ли Н, Берриз Г.Ф., Гиббонс Ф.Д., Дрезе М., Айви-Гедесу Н., Клитгорд Н., Саймон С., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг Д.С., Чжан Л.В., Вонг С.Л., Франклин Г., Ли С., Альбала Дж.С., Лим Дж., Фротон С., Лламосас Е., Чевик С., Бекс С., Ламеш П., Сикорски Р.С., Ванденхаут Дж., Зогби Х.И., Смоляр А., Босак С., Секерра Р., Дусетт-Стамм Л., Кьюсик М.Е., Хилл Д.Е., Рот Ф.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте протеомного масштаба сети межбелковых взаимодействий человека». Природа . 437 (7062): 1173– 8. Библиографический код : 2005Natur.437.1173R. doi : 10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
^ Wang G, Rudland PS, White MR, Barraclough R (апрель 2000 г.). «Взаимодействие in vivo и in vitro индуцирующего метастазы белка S100, S100A4 (p9Ka) с S100A1». J. Biol. Chem . 275 (15): 11141– 6. doi : 10.1074/jbc.275.15.11141 . PMID 10753920.
^ Эрнандес Х.Л., Падилья Л., Дахель С., Колл Т., Эрвас Р., Адан Дж., Маса М., Митьянс Ф., Мартинес Х.М., Кома С., Родригес Л., Ноэ В., Сьюдад С.Дж., Бласко Ф., Мессегер Р. (сентябрь 2013 г.). «Терапевтическое воздействие на рост опухоли и ангиогенез с помощью нового моноклонального антитела против S100A4». ПЛОС ОДИН . 8 (9): е72480. Бибкод : 2013PLoSO...872480H. дои : 10.1371/journal.pone.0072480 . ПМЦ 3762817 . ПМИД 24023743.
^ Фэй Ф., Лю К., Ли С. и др. Молекулярные механизмы, с помощью которых S100A4 регулирует миграцию и инвазию PGCC с их дочерними клетками при колоректальном раке человека. Front Oncol. 2020;10:182.
^ Wen X, Yu X, Tian Y и др. Количественная эластография сдвиговой волны при первичном инвазивном раке молочной железы, основанная на патологии коллагена S100A4, указывает на метастазы в подмышечных лимфатических узлах. Quant Imaging Med Surg. 2020;10(3):624-633.
Дальнейшее чтение
Каллури Р., Нильсон Э.Г. (2003). «Эпителиально-мезенхимальный переход и его последствия для фиброза». J. Clin. Invest . 112 (12): 1776– 84. doi :10.1172/JCI20530. PMC 297008. PMID 14679171 .
Garrett SC, Varney KM, Weber DJ, Bresnick AR (2006). «S100A4, медиатор метастазирования». J. Biol. Chem . 281 (2): 677– 80. doi : 10.1074/jbc.R500017200 . PMID 16243835.
Tarabykina S, Griffiths TR, Tulchinsky E, Mellon JK, Bronstein IB, Kriajevska M (2007). «Метастаз-ассоциированный белок S100A4: внимание к его роли в миграции клеток». Curr Cancer Drug Targets . 7 (3): 217–28 . doi :10.2174/156800907780618329. PMID 17504119.
Тульчинский E, Форд HL, Крамеров D, Решетняк E, Григорян M, Заин S, Луканидин E (1992). «Транскрипционный анализ гена mts1 с указанием 5'-фланкирующих последовательностей». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (19): 9146– 50. Bibcode :1992PNAS...89.9146T. doi : 10.1073/pnas.89.19.9146 . PMC 50082 . PMID 1329089.
Engelkamp D, Schäfer BW, Erne P, Heizmann CW (1992). "S100 alpha, CAPL и CACY: молекулярное клонирование и анализ экспрессии трех кальций-связывающих белков из человеческого сердца". Биохимия . 31 (42): 10258– 64. doi :10.1021/bi00157a012. PMID 1384693.
Томида Y, Терасава M, Кобаяши R, Хидака H (1992). «Кальциклин и кальваскулин присутствуют в тромбоцитах человека». Biochem. Biophys. Res. Commun . 189 (3): 1310– 6. doi :10.1016/0006-291X(92)90216-8. PMID 1482346.
Амбарцумян Н, Тарабыкина С, Григорян М, Тульчинский Е, Хулгаард Е, Георгиев Г, Луканидин Е (1995). «Характеристика двух сплайсинговых вариантов гена mts1 человека, связанного с метастазами». Джин . 159 (1): 125–30 . doi :10.1016/0378-1119(94)00778-Q. ПМИД 7607566.
Schäfer BW, Wicki R, Engelkamp D, Mattei MG, Heizmann CW (1995). "Выделение клона YAC, охватывающего кластер из девяти генов S100 на человеческой хромосоме 1q21: обоснование новой номенклатуры семейства кальций-связывающих белков S100". Genomics . 25 (3): 638– 43. doi :10.1016/0888-7543(95)80005-7. PMID 7759097.
Takenaga K, Nakamura Y, Sakiyama S, Hasegawa Y, Sato K, Endo H (1994). «Связывание белка pEL98, связанного с S100 кальций-связывающего белка, с немышечным тропомиозином». J. Cell Biol . 124 (5): 757– 68. doi :10.1083/jcb.124.5.757. PMC 2119958. PMID 8120097 .
Pedrocchi M, Schäfer BW, Durussel I, Cox JA, Heizmann CW (1994). «Очистка и характеристика рекомбинантных человеческих кальций-связывающих белков S100 CAPL и CACY». Биохимия . 33 (21): 6732– 8. doi :10.1021/bi00187a045. PMID 8204608.
Engelkamp D, Schäfer BW, Mattei MG, Erne P, Heizmann CW (1993). «Шесть генов S100 сгруппированы на человеческой хромосоме 1q21: идентификация двух генов, кодирующих два ранее не описанных кальций-связывающих белка S100D и S100E». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 90 (14): 6547– 51. Bibcode : 1993PNAS...90.6547E. doi : 10.1073/pnas.90.14.6547 . PMC 46969. PMID 8341667 .
Ford HL, Silver DL, Kachar B, Sellers JR, Zain SB (1997). "Влияние Mts1 на структуру и активность немышечного миозина II". Биохимия . 36 (51): 16321– 7. doi :10.1021/bi971182l. PMID 9405067.
Liu JH, Wei S, Burnette PK, Gamero AM, Hutton M, Djeu JY (1999). «Функциональная ассоциация рецептора TGF-бета II с циклином B». Oncogene . 18 (1): 269– 75. doi : 10.1038/sj.onc.1202263 . PMID 9926943.
Wang G, Rudland PS, White MR, Barraclough R (2000). "Взаимодействие in vivo и in vitro индуцирующего метастазы белка S100, S100A4 (p9Ka) с S100A1". J. Biol. Chem . 275 (15): 11141– 6. doi : 10.1074/jbc.275.15.11141 . PMID 10753920.
Tarabykina S, Kriajevska M, Scott DJ, Hill TJ, Lafitte D, Derrick PJ, Dodson GG, Lukanidin E, Bronstein I (2000). «Гетерокомплексное образование между метастазирующим белком S100A4 (Mts1) и S100A1, выявленное двугибридной системой дрожжей». FEBS Lett . 475 (3): 187– 91. doi :10.1016/S0014-5793(00)01652-5. PMID 10869553. S2CID 1105525.
Tarabykina S, Scott DJ, Herzyk P, Hill TJ, Tame JR, Kriajevska M, Lafitte D, Derrick PJ, Dodson GG, Maitland NJ, Lukanidin EM, Bronstein IB (2001). "Интерфейс димеризации белка, ассоциированного с метастазами, S100A4 (Mts1): исследования in vivo и in vitro". J. Biol. Chem . 276 (26): 24212– 22. doi : 10.1074/jbc.M009477200 . PMID 11278510.
Григорян М, Андресен С, Тульчинский Е, Кряевска М, Карлберг С, Крузе С, Кон М, Амбарцумян Н, Кристенсен А, Селиванова Г, Луканидин Е (2001). «Белок-супрессор опухоли p53 является новой мишенью для метастазированного белка Mts1/S100A4: функциональные последствия их взаимодействия». Ж. Биол. Хим . 276 (25): 22699–708 . doi : 10.1074/jbc.M010231200 . ПМИД 11278647.
Chen H, Fernig DG, Rudland PS, Sparks A, Wilkinson MC, Barraclough R (2001). "Связывание с внутриклеточными мишенями белка, вызывающего метастазы, S100A4 (p9Ka)". Biochem. Biophys. Res. Commun . 286 (5): 1212– 7. doi :10.1006/bbrc.2001.5517. PMID 11527429.
Zhang H, Wang Z, Ding Y, Wang G, Wang X, Bartlam M, Tang H, Liu Y, Jiang F, Barraclough R, Rudland PS, Rao Z (2002). «Кристаллизация и предварительный кристаллографический анализ белка, вызывающего метастазы, человеческого S100A4». Acta Crystallogr. D . 58 (Pt 1): 127– 9. Bibcode :2002AcCrD..58..127Z. doi :10.1107/S090744490101650X. PMID 11752788.
Внешние ссылки
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P26447 (белок S100-A4) на сайте PDBe-KB .