Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1052310.32607/20758251-2014-6-4-40-47Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleSTIM1 Protein Activates Store-Operated Calcium Channels in Cellular Model of Huntington’s DiseaseБелок STIM1 активирует депоуправляемые кальциевые каналы в клетках-моделях болезни ХантингтонаVigontV. A.ВигонтВ. А.
Russian Federation
evkazn@incras.ruZiminaO. A.ЗиминаО. А.
Russian Federation
evkazn@incras.ruGlushankovaL. N.ГлушанковаЛ. Н.
Russian Federation
evkazn@incras.ruKolobkovaJ. A.КолобковаЮ. А.
Russian Federation
evkazn@incras.ruRyazantsevaM. A.РязанцеваМ. А.
Russian Federation
evkazn@incras.ruMozhayevaG. N.МожаеваГ. Н.
Russian Federation
evkazn@incras.ruKaznacheyevaE. V.КазначееваЕ. В.
Russian Federation
evkazn@incras.ruInstitute of Cytology, Russian Academy of SciencesИнститут цитологии РАНInstitute of Cytology, Russian Academy of Sciencesevkazn@incras.ru1512201464VOL 6, NO4 (2014)ТОМ 6, №4 (2014)404717012020Copyright ©; 2014, Vigont V.A., Zimina O.A., Glushankova L.N., Kolobkova J.A., Ryazantseva M.A., Mozhayeva G.N., Kaznacheyeva E.V.Copyright ©; 2014, Вигонт В.А., Зимина О.А., Глушанкова Л.Н., Колобкова Ю.А., Рязанцева М.А., Можаева Г.Н., Казначеева Е.В.2014Vigont V.A., Zimina O.A., Glushankova L.N., Kolobkova J.A., Ryazantseva M.A., Mozhayeva G.N., Kaznacheyeva E.V.Вигонт В.А., Зимина О.А., Глушанкова Л.Н., Колобкова Ю.А., Рязанцева М.А., Можаева Г.Н., Казначеева Е.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10523

We have shown that the expression of full-length mutated huntingtin in human neuroblastoma cells (SK-N-SH) leads to an abnormal increase in calcium entry through store-operated channels. In this paper, the expression of the N-terminal fragment of mutated huntingtin (Htt138Q-1exon) is shown to be enough to provide an actual model for Huntington’s disease. We have shown that Htt138Q-1exon expression causes increased store-operated calcium entry, which is mediated by at least two types of channels in SK-N-SH cells with different reversal potentials. Calcium sensor, STIM1, is required for activation of store-operated calcium entry in these cells. The results provide grounds for considering the proteins responsible for the activation and maintenance of the store-operated calcium entry as promising targets for developing novel therapeutics for neurodegenerative diseases.

Ранее нами было показано, что экспрессия полноразмерного мутантного хантингтина в клетках нейробластомы человека (SK-N-SH) приводит к аномальному увеличению входа кальция через депоуправляемые каналы. В данной работе показано, что для получения адекватной модели болезни Хантингтона достаточно экспрессии N-концевого фрагмента мутантного хантингтина (Htt138Q-1exon). Установлено, что экспрессия Htt138Q-1exon вызывает значительное увеличение депо-управляемого кальциевого входа в клетках SK-N-SH, причем для этого необходим белок STIM1, являющийся сенсором кальция в просвете эндоплазматического ретикулума. Показано также, что депо-управляемый вход кальция в клетках, экспрессирующих Htt138Q-1exon, опосредуется, по меньшей мере, двумя типами каналов с различными потенциалами реверсии. Полученные результаты позволяют рассматривать белки, отвечающие за активацию и поддержание депо-управляемого входа кальция, в качестве новых перспективных мишеней в терапии нейродегенеративных заболеваний.

Huntington’s diseasecalciumneurodegenerationSOCSTIM1болезнь ХантингтонакальцийнейродегенерацияSOCSTIM1This work was supported by the Russian Science Foundation (grant № 14-14-00720 (V.V., J.K., M.R., E.K.), grants of the Russian Foundation for Basic Research, the program of the Presidium of the Russian Academy of Science Molecular and Cellular Biology, a grant from Era.NetRUS, and a scholarship of the President of the Russian Federation.Работа поддержана Российским научным фондом (грант № 14-14-00720 (ВВ, ЮК, МР, ЕК)), грантами РФФИ, программой Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология», грантом Era.NetRUS, стипендией Президента РФ.[1] Graham S., Yuan J.P., Ma R. // Exp Biol Med (Maywood). 2012, V.237, №2, P.111-118[2] Pieri M., Caioli S., Canu N., Mercuri N.B., Guatteo E., Zona C. // Exp. Neurol. 2012, V.247, P.349-358[3] Wojda U., Salinska E., Kuznicki J. // IUBMB Life. 2008, V.60, №9, P.575-590[4] Bezprozvanny I. // Trends Mol Med. 2009, V.15, №3, P.89-100[5] Vonsattel J.P., Myers R.H., Stevens T.J., Ferrante R.J., Bird E.D., Richardson E.P. Jr. // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1985, V.44, №6, P.559-577[6] Harjes P., Wanker E.E. // Trends Biochem Sci. 2003, V.28, №8, P.425-433[7] Tang T.S., Tu H., Chan E.Y., Maximov A., Wang Z., Wellington C.L., Hayden M.R., Bezprozvanny I. // Neuron. 2003, V.39, №2, P.227-239[8] Zeron M.M., Hansson O., Chen N., Wellington C.L., Leavitt B.R., Brundin P., Hayden M.R., Raymond L.A. // Neuron. 2002, V.33, №6, P.849-860[9] Kaltenbach L.S., Romero E., Becklin R.R., Chettier R., Bell R., Phansalkar A., Strand A., Torcassi C., Savage J., Hurlburt A. // PLOS Genet. 2007, V.3, №5, P.E82[10] Bossy-Wetzel E., Petrilli A., Knott A.B. // Trends Neurosci. 2008, V.31, №12, P.609-616[11] Panov A.V., Gutekunst C.A., Leavitt B.R., Hayden M.R., Burke J.R., Strittmatter W.J., Greenamyre J.T. // Nat. Neurosci. 2002, V.5, №8, P.731-736[12] Vosler P.S., Brennan C.S., Chen J. // Mol Neurobiol. 2008, V.38, №1, P.78-100[13] Glushankova L.N., Zimina O.A., Vigont V.A., Mozhaeva G.N., Bezprozvanny I.B., Kaznacheeva E.V. // Dokl Biol Sci. 2010, V.433, P.293-295[14] Wu J., Shih H-P., Vigont V., Hrdlicka L., Diggins L., Singh C., Mahoney M., Chesworth R., Shapiro G., Ahlijanian M. // Chemistry and Biology. 2011, V.18, №6, P.777-793[15] Davies S.W., Turmaine M., Cozens B.A., DiFiglia M., Sharp A.H., Ross C.A., Scherzinger E., Wanker E.E., Mangiarini L., Bates G.P. // Cell. 1997, V.90, №3, P.537-548[16] DiFiglia M., Sapp E., Chase K.O., Davies S.W., Bates G.P., Vonsattel J.P., Aronin N. // Science. 1997, V.277, №5334, P.1990-1993[17] Hamill O.P., Sakmann B. // Nature 1981, V.294, №5840, P.462-464[18] Dziadek M.A., Johnstone L.S. // Cell Calcium. 2007, V.42, №2, P.123-132[19] Yuan J.P., Zeng W., Huang G.N., Worley P.F., Muallem S. // Nat Cell Biol. 2007, V.9, №6, P.636-645[20] Peinelt C., Vig M., Koomoa D.L., Beck A., Nadler M.J., Koblan-Huberson M., Lis A., Fleig A., Penner R., Kinet J.P. // Nat Cell Biol. 2006, V.8, №7, P.771-773[21] Bugaj V., Alexeenko V., Zubov A., Glushankova L., Nikolaev A., Wang Z., Kaznacheyeva E., Bezprozvanny I., Mozhayeva G.N. // J Biol Chem. 2005, V.280, №17, P.16790-16797[22] Kaznacheyeva E., Glushankova L., Bugaj V., Zimina O., Skopin A., Alexeenko V., Tsiokas L., Bezprozvanny I., Mozhayeva G.N. // J Biol Chem. 2007, V.282, №32, P.23655-23562[23] Gusev K., Glouchankova L., Zubov A., Kaznacheyeva E., Wang Z., Bezprozvanny I., Mozhayeva G.N. // J Gen Physiol. 2003, V.122, №1, P.81-94[24] Kaznacheyeva E., Zubov A., Gusev K., Bezprozvanny I., Mozhayeva G.N. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2001, V.98, №1, P.148-153