Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1050310.32607/20758251-2015-7-3-126-132Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleInternalization and Recycling of the HER2 Receptor on Human Breast Adenocarcinoma Cells Treated with Targeted Phototoxic Protein DARPinminiSOGИнтернализация и рециркуляция рецептора HER2 при взаимодействии адресного фототоксичного белка DARPin-miniSOG с клетками аденокарциномы молочной железы человекаShilovaO. N.ШиловаO. Н.
Russian Federation
olga.shilova.n@gmail.comProshkinaG. M.ПрошкинаГ. M.
Russian Federation
olga.shilova.n@gmail.comLebedenkoE. N.ЛебеденкоE. Н.
Russian Federation
olga.shilova.n@gmail.comDeyevS. M.ДеевС. M.
Russian Federation
olga.shilova.n@gmail.comShemyakin/Ovchinnikov Institute of Bioorganic ChemistryИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН1509201573VOL 7, NO3 (2015)ТОМ 7, №3 (2015)12613217012020Copyright ©; 2015, Shilova O.N., Proshkina G.M., Lebedenko E.N., Deyev S.M.Copyright ©; 2015, Шилова O.Н., Прошкина Г.M., Лебеденко E.Н., Деев С.M.2015Shilova O.N., Proshkina G.M., Lebedenko E.N., Deyev S.M.Шилова O.Н., Прошкина Г.M., Лебеденко E.Н., Деев С.M.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10503

Design and evaluation of new high-affinity protein compounds that can selectively and efficiently destroy human cancer cells are a priority research area in biomedicine. In this study we report on the ability of the recombinant phototoxic protein DARPin-miniSOG to interact with breast adenacarcinoma human cells overexpressing the extracellular domain of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2). It was found that the targeted phototoxin DARPin-miniSOG specifically binds to the HER2 with following internalization and slow recycling back to the cell membrane. An insight into the role of DARPin-miniSOG in HER2 internalization could contribute to the treatment of HER2-positive cancer using this phototoxic protein.

Разработка и исследование новых высокоаффинных белковых соединений, способных избирательно и эффективно уничтожать раковые клетки человека, являются актуальной задачей современных биомедицинских исследований. В работе изучена способность рекомбинантного фототоксичного белка DARPin-miniSOG взаимодействовать с клетками аденокарциномы молочной железы человека, гиперэкспрессирующими рецептор 2 эпидермального фактора роста человека (HER2). Установлено, что адресный фототоксин DARPin-miniSOG специфически взаимодействует с рецептором HER2 и вызывает его интернализацию, за которой следует медленный возврат рецептора на клеточную мембрану. Выяснение характера взаимодействия белка DARPin-miniSOG с рецептором является важным условием для дальнейшей разработки методов воздействия на HER2-положительные опухоли с использованием данного фототоксина.

internalizationrecyclingscaffold proteinsDARPintargeted phototoxic proteinHER2адресные фототоксичные белкиинтернализациякаркасные белкирециркуляциярецептор HER2DARPinThis work was supported by the Russian Science Foundation (grant No. 14-24-00106).Работа поддержана Российским научным фондом (грант № 14-24-00106).[1] Deyev S.M., Lebedenko E.N. // Acta Naturae. 2009, V.1, №1, P.32-50[2] Deyev S.M., Lebedenko E.N. // Bioessays. 2008, V.30, №9, P.904-918[3] Boersma Y.L., Plückthun A. // Curr. Opin. Biotechnol. 2011, V.22, №6, P.849-857[4] Löfblom J., Frejd F.Y., Ståhl S. // Curr. Opin. Biotechnol. 2011, V.22, №6, P.843-848[5] Deyev S.M., Lebedenko E.N., Petrovskaya L.E., Dolgikh D.A., Gabibov A.G., Kirpichnikov M.P. // Russ. Chem. Rev. 2015, V.84, №1, P.1-26[6] Steiner D., Forrer P., Plückthun A. // J. Mol. Biol. 2008, V.382, №5, P.1211-1227[7] Slamon D.J., Clark G.M., Wong S.G., Levin W.J., Ullrich A., McGuire W.L. // Science. 1987, V.235, №4785, P.177-182[8] Slamon D.J., Godolphin W., Jones L.A., Holt J.A., Wong S.G., Keith D.E., Levin W.J., Stuart S.G., Udove J., Ullrich A. // Science. 1989, V.244, №4905, P.707-712[9] Holbro T., Hynes N.E. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2004, V.44, P.195-217[10] Shu X., Lev-Ram V., Deerinck T.J., Qi Y., Ramko E.B., Davidson M.W., Jin Y., Ellisman M.H., Tsien R.Y. // PLoS Biol. 2011, V.9, №4, P.e1001041[11] Mironova K.E., Proshkina G.M., Ryabova A.V., Stremovskiy O.A., Lukyanov S.A., Petrov R.V., Deyev S.M. // Theranostics. 2013, V.3, №11, P.831-840[12] Jost C., Schilling J., Tamaskovic R., Schwill M., Honegger A., Plückthun A. // Structure. 2013, V.21, №11, P.1979-1991[13] Sorkin A., Goh L.K. // Exp. Cell Res. 2009, V.315, №4, P.683-696[14] Sorkin A., Waters C.M. // Bioessays. 1993, V.15, №6, P.375-382[15] Hommelgaard A.M., Lerdrup M., van Deurs B. // Mol. Biol. Cell. 2004, V.15, №4, P.1557-1567[16] Haslekas C., Breen K., Pedersen K.W., Johannessen L.E., Stang E., Madshus I.H. // Mol. Biol. Cell. 2005, V.16, №12, P.5832-5842[17] Harari D., Yarden Y. // Oncogene. 2000, V.19, №53, P.6102-6114[18] Hendriks B.S., Opresko L.K., Wiley H.S., Lauffenburger D. // Cancer Research 2003, V.63, №5, P.1130-1137[19] Austin C.D., de Maziere A.M., Pisacane P.I., van Dijk S.M., Eigenbrot C., Sliwkowski M.X., Klumperman J., Scheller R.H. // Mol. Biol. Cell. 2004, V.15, №12, P.5268-5282[20] Sorkin A., Di Fiore P.P., Carpenter G. // Oncogene. 1993, V.8, №11, P.3021-3028[21] Cortese K., Howes M.T., Lundmark R., Tagliatti E., Bagnato P., Petrelli A., Bono M., McMahon H.T., Parton R.G., Tacchetti C. // Mol. Biol. Cell. 2013, V.24, №2, P.129-144[22] Wang Z., Zhang L., Yeung T.K., Chen X. // Mol. Biol. Cell. 1999, V.10, №5, P.1621-1636[23] Longva K.E., Pedersen N.M., Haslekas C., Stang E., Madshus I.H. // Int. J. Cancer. 2005, V.116, №3, P.359-367[24] Ben-Kasus T., Schechter B., Lavi S., Yarden Y., Sela M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009, V.106, №9, P.3294-3299[25] Nahta R., Hung M.C., Esteva F.J. // Cancer Research 2004, V.64, №7, P.2343-2346[26] Friedman L.M., Rinon A., Schechter B., Lyass L., Lavi S., Bacus S.S., Sela M., Yarden Y. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005, V.102, №6, P.1915-1920[27] Ivanova J.L., Edelweiss E.F., Leonova O.G., Balandin T.G., Popenko V.I., Deyev S.M. // Biochimie. 2012, V.94, №8, P.1833-1836[28] Mironova K.E., Chernykh O.N., Ryabova A.V., Stremovkiy O.A., Proshkina G.M., Deyev S.M. // Biochemistry (Mosc). 2014, V.79, №12, P.1698-1704