Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1055110.32607/20758251-2014-6-2-62-70Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleCell Models for the Investigation of the Role of the Mucin MUC1 Extracellular Domain in MetastasizingКлеточные модели для исследования роли экстрацеллюлярного домена муцина MUC1 человека в метастазированииSyrkinaM. S.СыркинаМ. С.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruRubtsovM. A.РубцовМ. А.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruPotashnikovaD. M.ПоташниковаД. М.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruKondratenkoY. D.КондратенкоЮ. Д.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruDokrunovaA. A.ДокруноваА. А.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruVeikoV. P.ВейкоВ. П.
Russian Federation
krimsy@yandex.ruDepartment of Molecular Biology, M.V. Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваA.N. Bach Institute of Biochemistry, Russian Academy of ScienceИнститут биохимии им. А.Н. Баха РАНDepartment of Cell Biology and Histology, M.V. Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваBioengineering Department, M.V. Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова1506201462VOL 6, NO2 (2014)ТОМ 6, №2 (2014)627017012020Copyright ©; 2014, Syrkina M.S., Rubtsov M.A., Potashnikova D.M., Kondratenko Y.D., Dokrunova A.A., Veiko V.P.Copyright ©; 2014, Сыркина М.С., Рубцов М.А., Поташникова Д.М., Кондратенко Ю.Д., Докрунова А.А., Вейко В.П.2014Syrkina M.S., Rubtsov M.A., Potashnikova D.M., Kondratenko Y.D., Dokrunova A.A., Veiko V.P.Сыркина М.С., Рубцов М.А., Поташникова Д.М., Кондратенко Ю.Д., Докрунова А.А., Вейко В.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10551

The speculations on the role of MUC1, a substance which is overexpressed in glandular cancer cells, on the metastatic potential of such cells are rooted in data that seem to indicate that cell malignization correlates with a change from the apical localization of mucin MUC1 to a peripheral one. Nonetheless, the role of MUC1 in cancer metastasizing remains far from clear. The major hurdle remains the absence of adequate cell models. The aim of the present study was to create cell models that present different fragments of the human mucin MUC1 extracellular domain on their surface. Genetic constructions were generated on the basis of the plasmid vector pEGFP-N3. These constructions contain fusion genes coding for chimeric proteins composed of different combinations of mucin MUC1 functional domains and identification markers (FLAG-epitope, located at the N-terminus, and EGFP, located at the C-terminus of the chimeric proteins). These constructions were used for a stable transformation of HT-29 human cancer cells. The transformants obtained were characterized by flow cytometry. The low expression level of endogenous mucin MUC1 and the high expression level of recombinant proteins were confirmed by real-time PCR. The microscopic examination of the transformed cells confirmed the membrane localization of the fusion proteins. The resulting cell models could be used to investigate the role of the mucin MUC1 domains in cancer cell metastasizing. The obtained cells are used as an applicable model of MUC1-expressing cancers and might be used to study the role of different functional fragments of mucin MUC1 in metastasizing.

На основе экспрессионного вектора pEGFP-N3 получены генетические конструкции, кодирующие различные комбинации функциональных фрагментов муцина MUC1 человека, а также маркеры для идентификации синтезируемых химерных белков (FLAG-эпитоп, располагающийся в N-концевой области синтезируемых белков, и EGFP, имеющий С-концевую локализацию). Этими конструкциями трансфицировали клетки линии HT-29. Стабильно трансфицированные клетки были охарактеризованы с использованием проточного цитофлуориметра. Высокий уровень экспрессии рекомбинантных белков на фоне низкого уровня эндогенного муцина MUC1 в полученных клетках был подтвержден методом ПЦР в реальном времени. При помощи флуоресцентной микроскопии была показана мембранная локализация химерных белков. Полученные клетки могут служить моделью MUC1-экспрессирующей формы рака, а также использоваться для исследования роли различных функциональных фрагментов муцина MUC1 в метастазировании.

mucinMUC1cell modelsHT-29cancermetastasisклеточные моделиметастазированиемуцинMUC1HT-29онкологические заболеванияThis work was supported in part by the Ministry of Science and Education of the Russian Federation (grant № 8800), and by the Russian Foundation for Basic Research (grants № 12-04-33031, 12-04-31338, 12-04-31721, and 13-04-01875). This work was supported in part by the M.V. Lomonosov Moscow State University Program of Development. Some experiments were conducted at the User Facilities Center of M.V. Lomonosov Moscow State University (BD FACSAria SORP cell sorter, Carl Zeiss LSM510 Meta confocal microscope) under financial support from the Ministry of Education and Science of the Russian Federation. The funders had no role in the study design, data collection and analysis, decision to publish, or manuscript preparation.Работа выполнена с использованием оборудования, приобретенного за счет средств программы развития МГУ им. М.В. Ломоносова (клеточный сортер FACSAria SORP (BD), конфокальный микроскоп Carl Zeiss LSM 510 Meta). Работа поддержана Министерством образования и науки РФ (соглашение № 8800) и РФФИ (гранты № 12-04-33031, 12-04-31338, 12-04-31721, 13-04-01875).[1] Wyld L., Gutteridge E., Pinder S.E., James J.J., Chan S.Y., Cheung K.L., Robertson J.F., Evans A.J. // Br. J. Cancer. 2003, V.89, №2, P.284-290[2] Haier J., Nasralla M., Nicolson G.L. // Br. J. Cancer. 1999, V.80, №12, P.1867-1874[3] Doerr M.E., Jones J.I. // J. Biol. Chem. 1996, V.271, №5, P.2443-2447[4] Varki A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, V.91, №16, P.7390-7397[5] Qi J., Chen N., Wang J., Siu C.H. // Mol. Biol. Cell. 2005, V.16, №9, P.4386-4397[6] Hilkens J., Ligtenberg M.J., Vos H.L., Litvinov S.V. // Trends Biochem. Sci. 1992, V.17, №9, P.359-363[7] Dong Y., Walsh M.D., Cummings M.C., Wright R.G., Khoo S.K., Parson P.G., McGuckin M.A. // J. Pathol. 1997, V.183, №3, P.311-317[8] Hinoda Y., Ikematsu Y., Horinochi M., Sato S., Yamamoto K., Nakano T., Fukui M., Suehiro Y., Hamanaka Y., Nishikawa Y. // J. Gastroenterol. 2003, V.38, №12, P.1162-1166[9] McGuckin M.A., Walsh M.D., Hohn B.G., Ward B.G., Wright R.G. // Hum. Pathol. 1995, V.26, №4, P.432-439[10] Li Y., Ren J., Yu W., Kuwahara H., Yin L., Carraway K.L. 3rd., Kufe D. // J. Biol. Chem. 2001, V.276, №38, P.35239-35242[11] Schroeder J.A., Adriance M.C., Thompson M.C., Camenisch T.D., Gendler S.J. // Oncogene. 2003, V.22, №9, P.1324-1332[12] Burchell J., Taylor-Papadimitriou J., Boshell M., Gendler S., Duhig T. // Int. J. Cancer. 1989, V.44, №4, P.691-696[13] Rahn J.J., Chow J.W., Horne G.J., Mah B.K., Emerman J.T., Hoffman P., Hugh J.C. // Clin. Exp. Metastasis. 2005, V.22, №6, P.475-483[14] Bernier A.J., Zhang J., Lillehoj E., Shaw A.R., Gunasekara N., Hugh J.C. // Mol. Cancer. 2011, V.10, №93, P.1295-1304[15] Roy L.D., Sahraei M., Subramani D.B., Besmer D., Nath S., Tinder T.L., Bajaj E., Shanmugam K., Lee Y.Y., Hwang S.I. // Oncogene. 2011, V.30, №12, P.1449-1459[16] Bafna S., Kaur S., Batra S.K. // Oncogene. 2010, V.29, №20, P.2893-2904[17] Ren J., Bharti A., Raina D., Chen W., Ahmad R., Kufe D. // Oncogene. 2006, V.25, №1, P.20-31[18] Wei X., Xu H., Kufe D. // Cancer Cell. 2005, V.7, №2, P.167-178[19] Nakamori S., Kameyama M., Imaoka S., Furukawa H., Ishikawa O., Sasaki Y., Izumi Y., Irimura T. // Dis. Colon. Rectum. 1997, V.40, №4, P.420-431[20] Burdick M.D., Harris A., Reid C.J., Iwamura T., Hollingsworth M.A. // J. Biol. Chem. 1997, V.272, №39, P.24198-24202[21] Julien S., Lagadec C., Krzewinski-Recchi M.A., Courtand G., Le_Bourhis X., Delannoy P. // Breast Cancer Res. Treat. 2005, V.90, №1, P.77-84[22] Gong E., Hirohashi S., Shimosato Y., Watanabe M., Ino Y., Teshima S., Kodaira S. // J. Natl. Cancer Inst. 1985, V.75, №3, P.447-454[23] Inufusa H., Kojima N., Yasutomi M., Hakomori S. // Clin. Exp. Metastasis. 1991, V.9, №3, P.245-257[24] Gendler S.J., Lanscater C.A., Taylor-Papadimitriou J., Duhig T., Peat N., Burchell J., Pemberton L., Lalani E.N., Wilson D. // J. Biol. Chem. 1990, V.265, №25, P.15286-15293[25] Gul’ko L.B., Pavlova O.V., Diakov N.A., Okorokova N.A., Ratmaova K.I., Logunova N.N., Bobreneva R.A., Makarov V.A., Jurin V.L., Veiko V.P. // Bioorgan. Chimiya (Bioorgan. Chemistry). 2000, №6, P.423-432[26] Imbert Y., Darling D.S., Jumblatt M.M., Foulks G.N., Couzin E.G., Steele P.S., Young W.W. Jr. // Exp. Eye Res. 2006, V.83, №3, P.493-501[27] Ligtenberg M.J., Kruijshaar L., Buijs F., van Meijer M., Litvinov S.V., Hilkens J. // J. Biol. Chem. 1992, V.267, №9, P.6171-6177[28] Schroeder J.A., Thompson M.C., Gardner M.M., Gendler S.J. // J. Biol. Chem. 2001, V.276, №16, P.13057-13064[29] Rahn J.J., Shen Q., Mah B.K., Hugh J.C. // J. Biol. Chem. 2004, V.279, №28, P.29386-29390[30] Julian J., Dharmaraj N., Carson D.D. // J. Cell. Biochem. 2009, V.108, №4, P.802-815[31] Pemberton L.F., Rughetti A., Taylor-Papadimitriou J., Gendler S.J. // J. Biol. Chem. 1996, V.271, №4, P.2332-2340