| |
|
|---|---|
The High Mobility Group (HMG) Boxes of the Nuclear Protein HMG1 Induce Chemotaxis and Cytoskeleton Reorganization in Rat Smooth Muscle CellsBernard Degryse, Tiziana Bonaldi, Paola Scaffidi, Susanne Muller, Massimo Resnati, Francesca Sanvito, Gianluigi Arrigoni, and Marco E. Bianchi The Journal of Cell Biology, Volume 152, Number 6, March 19, 2001 1197-1206 |
HMG1, high mobility group 1;
HU-VEC,human umbilical vein endothelial cells; MAP, mitogen-activated pro-tein; PT, Bordetella pertussis toxin; RAGE, receptor for advanced glycation endproducts; RSMC, rat smooth muscle cells; SMC, smooth muscle cells. ЛитератураAbraham, E., J. Arcaroli, A. Carmody, H. Wang, and K.J. Tracey. 2000. HMG-1
as a mediator of acute lung inflammation. J. Immunol. 165:2950-2954.
Andrei, C., C. Dazzi, L. Lotti, M.R. Torrisi, G. Chimini, and A. Rubartelli. 1999.
The secretory route of the leaderless protein interleukin 1beta involves exo-cytosis
of endolysosome-related vesicles. Mol. Biol. Cell. 10:1463-1475.
Baggiolini, M., B. Dewald, and B. Moser. 1994. Interleukin-8 and related
chemotactic cytokines-CXC and CC chemokines. Adv. Immunol. 55:97-179.
Bianchi, M.E. 1988. Interaction of a protein from rat liver nuclei with cruciform
DNA. EMBO (Eur. Mol. Biol. Organ.) J. 7:843-849.
Bianchi, M.E., and M. Beltrame. 2000. Upwardly mobile proteins. The role of
HMG proteins in chromatin structure, gene expression and neoplasia.
EMBO Rep. 1:109-114.
Bianchi, M.E., L. Falciola, S. Ferrari, and D.M.J. Lilley. 1992. The DNA bind-ing
site of HMG1 protein is composed of two similar segments (HMG
boxes), both of which have counterparts in other eukaryotic regulatory pro-teins.
EMBO (Eur. Mol. Biol. Organ.) J. 11:1055-1063.
Bokoch, G.M. 1995. Chemoattractant signaling and leukocyte activation.
Blood. 86:1649-1660.
Brett, J., A.M. Schmidt, S.D. Yan, Y.S. Zou, E. Weidman, D. Pinsky, R. Nowy-grod,
M. Neeper, C. Przysiecki, A. Shaw, et al. 1993. Survey of the distribu-tion
of a newly characterized receptor for advanced glycation end products
in tissues. Am. J. Pathol. 143:1699-1712.
Bustin, M. 1999. Regulation of DNA-dependent activities by the functional mo-tifs
of the high-mobility-group chromosomal proteins. Mol. Cell. Biol. 19:
5237-5246.
Calogero, S., F. Grassi, A. Aguzzi, T. Voigtlander, P. Ferrier, and M.E. Bianchi.
1999. The lack of chromosomal protein Hmg1 does not disrupt cell growth,
but causes lethal hypoglycaemia in newborn mice. Nat. Genet. 22:276-280.
Degryse, B., S. Orlando, M. Resnati, S.A. Rabbani, and F. Blasi. 2001. Uroki-nase/
urokinase receptor and vitronectin/a v b 3 integrin induce chemotaxis
and cytoskeleton reorganization through different signalling pathways. On-cogene.
In press.
Degryse, B., M. Resnati, S.A. Rabbani, A. Villa, F. Fazioli, and F. Blasi. 1999.
Src-dependence and pertussis-toxin sensitivity of urokinase receptor-depen-dent
chemotaxis and cytoskeleton reorganization in rat smooth muscle cells.
Blood. 94:649-662.
Dekker, L.V., and A.W. Segal. 2000. Signals to move cells. Science. 287:982-985.
Fages, C., R. Nolo, H.J. Huttunen, E. Eskelinen, and H. Rauvala. 2000. Regula-tion
of cell migration by amphoterin. J. Cell Sci. 113:611-620.
Falciola, L., F. Spada, S. Calogero, G. Langst, R. Voit, I. Grummt, and M.E. Bi-anchi.
1997. High mobility group 1 (HMG1) protein is not stably associated
with the chromosomes of somatic cells. J. Cell Biol. 137:19-26.
Fazioli, F., M. Resnati, N. Sidenius, Y. Higashimoto, E. Appella, and F. Blasi.
1997. A urokinase-sensitive region of the human urokinase receptor is re-sponsible
for its chemotactic activity. EMBO (Eur. Mol. Biol. Organ.) J. 16:
7279-7286.
Frazier, W.A., A.G. Gao, J. Dimitry, J. Chung, E.J. Brown, F.P. Lindberg, and
M.E. Linder. 1999. The thrombospondin receptor integrin associated pro-tein
(CD47) functionally couples to heterotrimeric Gi . J. Biol. Chem. 274:
8554-8560.
Gimbrone, M.A., Jr. 1999. Vascular endothelium, hemodynamic forces, and
atherogenesis. Am. J. Pathol. 155:1-5.
Hardman, C.H., W.R. Broadhurst, A.R.C. Raine, K.D. Grasser, J.O. Thomas,
and E.D. Laue. 1995. Structure of the A-domain of HMG1 and its interac-tions
with DNA as studied by heteronuclear three- and four-dimensional
NMR spectroscopy. Biochemistry. 34:16596-16607.
Haribabu, B., D.V. Zhelev, B.C. Pridgen, R.M. Richardson, H. Ali, and R. Sny-derman.
1999. Chemoattractant receptors activate distinct pathways for chemo-taxis
and secretion. Role of G-protein usage. J. Biol. Chem. 274:37087-37092.
Hofmann, M.A., S. Drury, C. Fu, W. Qu, A. Taguchi, Y. Lu, C. Avila, N. Kam-
bham, A. Bierhaus, P. Nawroth, et al. 1999. RAGE mediates a novel proin-flammatory
axis: a central cell surface receptor for S100/calgranulin
polypeptides. Cell. 97:889-901.
Hori, O., J. Brett, T. Slattery, R. Cao, J. Zhang, J.X. Chen, M. Nagashima, E.R.
Lundh, S. Vijay, D. Nitecki, et al. 1995. The receptor for advanced glycation
end products (RAGE) is a cellular binding site for amphoterin. J. Biol.
Chem. 270:25752-25761.
Huttunen, H.J., C. Fages, and H. Rauvala. 1999. Receptor for advanced glyca-tion
end products (RAGE)-mediated neurite outgrowth and activation of
NF-kB require the cytoplasmic domain of the receptor but different down-stream
signaling pathways. J. Biol. Chem. 274:19919-19924.
Lisanti, M.P., P.E. Scherer, J. Vidugiriene, Z. Tang, A. Hermanowski-Vosatka,
Y.H. Tu, R.F. Cook, and M. Sargiacomo. 1994. Characterization of caveolin-rich
membranes domains isolated from an endothelial-rich source: implica-tions
for human disease. J. Cell Biol. 126:111-126.
Merenmies, J., R. Pihlaskari, J. Laitinen, J. Wartiovaara, and H. Rauvala. 1991.
30-kD heparin-binding protein of brain (amphoterin) involved in neurite
outgrowth. Amino acid sequence and localization in the filopodia of the ad-vancing
plasma membrane. J. Biol. Chem. 266:16722-16729.
Mistry, A., L. Falciola, L. Monaco, R. Tagliabue, G. Acerbis, A. Knight, R.P.
Harbottle, M. Soria, M.E. Bianchi, C. Coutelle, and S.L. Hart. 1997. Recom-binant
HMG1 protein produced in Pichia pastoris: a non-viral gene delivery
agent. Biotechniques. 22:718-729.
Murdoch, C., and A. Finn. 2000. Chemokine receptors and their role in inflam-mation
and infectious diseases. Blood. 15:3032-3043.
Nair, S.M., and F.B. Jungalwala. 1997. Characterization of a sulfoglucuronyl
carbohydrate binding protein in the developing nervous system. J. Neuro-chem.
68:1286-1297.
Neeper, M., A.M. Schmidt, J. Brett, S.D. Yan, F. Wang, Y.C. Pan, K. Elliston,
D. Stern, and A. Shaw. 1992. Cloning and expression of a cell surface recep-tor
for advanced glycosylation end products of proteins. J. Biol. Chem. 267:
14998-15004.
Neer, E.J. 1995. Heterotrimeric G proteins: organizers of transmembrane sig-nals.
Cell. 80:249-257.
Park, L., K.G. Raman, K.J. Lee, L.J.J. Ferran, W.S. Chow, D. Stern, and A.M.
Schmidt. 1998. Suppression of accelerated diabetic atherosclerosis by the sol-uble
receptor for advanced glycation endproducts. Nat. Med. 4:1025-1031.
Parkkinen, J., E. Raulo, J. Merenmies, R. Nolo, E.O. Kajander, M. Baumann,
and H. Rauvala. 1993. Amphoterin, the 30 kDa protein in a family of
HMG1-type polypeptides. J. Biol. Chem. 268:19726-19738.
Parkkinen, J., and H. Rauvala. 1991. Interactions of plasminogen and tissue plas-minogen
activator (t-PA) with amphoterin. Enhancement of t-PA-catalyzed
plasminogen activation by amphoterin. J. Biol. Chem. 266:16730-16735.
Passalacqua, M., A. Zicca, B. Sparatore, M. Patrone, E. Melloni, and S. Pon-tremoli.
1997. Secretion and binding of HMG1 protein to the external sur-face
of the membrane are required for murine erythroleukemia cell differen-tiation.
FEBS Lett. 400:275-279.
Rauvala, H., J. Merenmies, R. Pihlaskari, M. Korkolainen, M.-L. Huhtala, and
P. Panula. 1988. The adhesive and neurite-promoting molecule p30: analysis
of the amino-terminal sequence and production of antipeptide antibodies
that detect p30 at the surface of neuroblastoma cells and of brain neurons. J.
Cell Biol. 107:2293-2305.
Read, C.M., P.D. Cary, C. Crane-Robinson, P.C. Driscoll, and D.G. Norman.
1993. Solution structure of a DNA-binding domain from HMG1. Nucleic
Acids Res. 21:3427-3436.
Ridley, A.J. 1994. Membrane ruffling and signal transduction. Bioessays. 16:
321-327.
Salmivirta, M., H. Rauvala, K. Elenius, and M. Jalkanen. 1992. Neurite growth-promoting
protein (amphoterin, p30) binds syndecan. Exp. Cell Res. 200:
444-451.
Schagger, H., and G. von Jagow. 1987. Tricine-sodium dodecyl sulfate-poly-acrylamide
gel electrophoresis for the separation of proteins in the range
from 1 to 100 kDa. Anal. Biochem. 166:368-379.
Schmidt, A.M., S.D. Yan, J.L. Wautier, and D. Stern. 1999. Activation of receptor
for advanced glycation end products: a mechanism for chronic vascular dys-function
in diabetic vasculopathy and atherosclerosis. Circ. Res. 84:489-497.
Schwartz, S.M. 1997. Smooth muscle migration in atherosclerosis and resteno-sis.
J. Clin. Invest. 99:2814-2816.
Sparatore, B., M. Passalacqua, M. Patrone, E. Melloni, and S. Pontremoli. 1996.
Extracellular high-mobility group 1 protein is essential for murine erythro-leukaemia
cell differentiation. Biochem. J. 320:253-256.
Studier, F.W., and B.A. Moffatt. 1986. Use of bacteriophage T7 RNA poly-merase
to direct selective high-level expression of cloned genes. J. Mol. Biol.
189:113-130.
Taguchi, A., D.C. Blood, G. del Toro, A. Canet, D.C. Lee, W. Qu, N. Tanji, Y.
Lu, E. Lalla, C. Fu, et al. 2000. Blockage of RAGE-amphoterin signalling
suppresses tumour growth and metastasis. Nature. 405:354-360.
van Leeuwen, R.T.J. 1996. Extracellular proteolysis and the migrating vascular
smooth muscle cell. Fibrinolysis. 10:59-74.
Wang, H., O. Bloom, M. Zhang, J.M. Vishnubhakat, M. Ombrellino, J. Che, A.
Frazier, H. Yang, S. Ivanova, L. Borovikova, et al. 1999a. HMG-1 as a late
mediator of endotoxin lethality in mice. Science. 285:248-251.
Wang, H., J.M. Vishnubhakat, O. Bloom, M. Zhang, M. Ombrellino, A. Sama,
and K.J. Tracey. 1999b. Proinflammatory cytokines (tumor necrosis factor
and interleukin 1) stimulate release of high mobility group protein-1 by pi-tuicytes.
Surgery (St. Louis). 126:389-392.
Weir, H.M., P.J. Kraulis, C.S. Hill, A.R.C. Raine, E.D. Laue, and J.O. Thomas.
1993. Structure of the HMG box motif in the B-domain of HMG1. EMBO
(Eur. Mol. Biol. Organ.) J. 12:1311-1319.
|
High mobility group 1 (HMG1)1 белок семейства HMG-box family,
которое характеризуется своими ДНК-связывающими
доменами, т. наз. HMG boxes. HMG1 малый 25-kD белок
в 215 аминокислот с высоко
законсервированными последовательностями
у млекопитающих. Молекула HMG1 организована в
три домена: два ДНК-связывающих домена, HMG Box A
и Box B, за которыми следует кислый COOH конец
состоящий из 30 glutamic и aspartic остатков. Боксы A
и B это сходные 89 аминокислотные сегменты (29% identical, 65% similar)образующие L-образную структуру (Read et al., 1993; Weir et
al., 1993; Hardman et al., 1995).
HMG1 присутствует в .1
million копий на одиночное ядро и связан с
двухспиральной ДНК без выбора
специфических последовельностей.
HMG1 связывается с высоким сродством со
специфическими структурами ДНК, такими
как kinked или bent ДНК и four-way соединениями.
Однако, HMG1 может рекрутироваться в
двунитчатую ДНК путем взаимодействия с
разными ДНК-связывающими белками.
Связавшись с двунитчатой ДНК он резко ее
меняет, позволяя формироваться в этом месте
нуклеопротеиновому комплексу, где
несколько ДНК-связывающихся белков м.
контактировать друг с другом, соединяясь с
соответствующими сайтами ДНК. В
соответствии с этим HMG1 усиливает
активность нескольких транскрипционных
факторов, включая glucocorticoid receptor (GR), а также RAG recombinase (Bus-tin,
1999; Bianchi and Beltrame, 2000). Мыши Hmg1 2/2 погибают
вскоре после рождения благодаря
гипогликемии и обнаруживают дефекты в
активации генов, чувствительных к GR (Calogero et
al., 1999).
Показано, что HMG1 является
медиатором эндотоксиновой летальности, а
также острого воспаления легких у мышей и
повышенный уровень HMG1 в сыворотке у
пациентов с сепсисом является плохим
прогностическим признаком. HMG1 м.
секретироваться макрофагами и pituicytes в
культуре в ответ на цитокины и
бактериальный эндотоксин (Wang et al., 1999a,b; Abraham et al., 2000). Такая секреция атипична:
HMG1 не имеет лидерных пептидов и проходит
через эндоплазматический ретикулем и
аппарат Гольджи. Высвобождение HMG1 из
эритролейкемических клеток мыши
коррелирует с клеточной дифференцировкой,
а белок м. находиться в форме,
ассоциированой с плазмеными мембранами
таких клеток (Sparatore et al., 1996; Passalacqua et al., 1997).
Белок amphoterin, идентичный с
последовательностями HMG1, описан в головном
мозге, где он обнаружен в ядре и цитоплазме
нейронов и во внеклеточных пространствах.
Экзогенно добавляемый HMG1 обеспечивает
выросты нейритов , а ламинин-зависимая
миграция нейробластомных и глиомных
клетках ингибируется антителами против HMG1 (Rauvala et al., 1988; Merenmies et al.,
1991; Parkkinen et al., 1993; Fages et al., 2000). Взаимодействия
между HMG1 системой активации плазминогена, в
частности с tissue-type plasminogen activator,
обусловливает усиление образования
плазмина (Parkkinen and Rauvala,
1991; Parkkinen et al., 1993).
Деградация белков ВКМ является
важной ступенью процесса миграции клеток и
HMG1-обеспечиваемое усиление активности
внеклеточных протеаз м. способствовать
миграции клеток.HMG1 идентифицирован как один из лигандов,
связывающихся с рецепторами (receptor for advanced glycation endproducts(RAGE)) (Hori et al., 1995). RAGE - это мультилигандный
рецептор из сверхсемействаиммуноглобулинов , он экспрессируется в
большинстве типов клеток тела , включая
эндотелиальные клетки, гладкомышечные
клетки, моноядерные фагоциты и нейроны (Nee-per
et al., 1992; Brett et al., 1993). Он участвует в некоторых
патологических процессах, таких как
дитабет, амилоидоз и атеросклероз (reviewed in Schmidt et al.,
1999). Взаимодействие HMG1 и RAGE индуцирует
выросты нейритов, оба белка ко-локализуются
на ведущем крае растущих нейритов во время
эмбриогенеза(Hori et al., 1995; Huttunen et al., 1999). Рост опухоли и метпастазирование м.б. блокированы путем
предупреждения взаимодействия между HMG1 и
RAGE. Ингибирование этого взаимодействия
супрессирует также активацию mitogen-activated
protein (MAP) kinases и экспрессию matrix metalloproteinases (Taguchi et al., 2000). В данной работе показано. что HMG1 оказывает
биологический эффект на smooth muscle cells (SMC), один
из типов клеток, на поверхности которых
экспрессируется RAGE. Сосудистые SMC
располагаются в tunica media, где они
обычно впаяны во ВКМ. Они поддердивают
ригидность и эластичность и контролируют
кровяное давление. При повреждении
эндотелия SMC переключаются на
синтетический фенотип начинают делиться и
мигрировать. Миграция SMC из tunica media в tunica intima
вызывает утолщение интимы и, по-видимому,
играет важную роль в патофизиологии многих
сосудистых нарушений, таких как
атеросклероз и restenosis после коронарной
ангиоплавтики. В состоянии синтеза SMC
продуцируют также высокие количества
внеклеточных протеиназ, ростовых факторов
и цитокинов и секретируют фиброзный
внеклеточный матрикс. После повреждения
стенки сосуда некоторые факторы роста и/или
хемоаттрактанты высвобождаются или
циркулирующими моноцитами, макрофагами и
тромбоцитами или поврежденными
эндотелиальными клетками, которые м.
вызывать сдвиг из контрактильного в
синтетический фенотип инаправлять
миграцию SMC в направлении интимы сосуда.
Среди этих факторов bFGF наиболее важен.
Однако, SMC м. мигрировать и в ответ на
ангиогенные стимулы an (van Leeuwen, 1996; Schwartz, 1997).
Здесь было показано, что HMG1 м.
высвобождаться при повреждении или некрозе
различных типов клеток, включая и
эндотелиальные и что HMG1 является
сильным хемоаттрактантом для SMC крыс (RSMC) in vitro,
и что он индуцирует миграцию клеток,
изменение формы клеток и реорганизацию
цитоскелета. Эти события м.б. ингибированы
анти-RAGE антителами и pertussis toxin, указывая тем
самым, что RAGE и Gi/o белок м.б. вовлечен. Более
того, HMG1 способствует транслокации
фосфорилированной ERK 1 и 2 в ядро, указывая тем самым на участие MAP kinase пути.
HMG1 (high mobility group 1) повеместный белок,компонент хроматина. HMG1 м. секретироваться активированными
макрофагами и моноцитами и м. действовать
как медиатор воспаления и эндотоксической
летальности. Установлено, что HMG1 (и его индивидуальные ДНК-связывающие домены) стимулируют миграцию гладкомышечных клеток крыс при хемотаксисе, хемокинезе и заживлении ран. HMG1 индуцирует быстрые и преходящие изменения формы клеток, реорганизацию активнового цитоскелета, ведущих к удлинненной поляризованной
морфологии типичных подвижных клеток. Эти эффекты ингибировались антителами, направленными против рецепторов advanced glycation
endproducts, указывая тем самым, что рецепторы advanced glycation endproducts обеспечивают HMG1-зависимую миграторную
реакцию. Pertussis toxin и mitogen-activated
protein kinase kinase inhibitor PD98059 также блокируютHMG1-индуцируемую миграцию гладкомышечных клеток крыс,
указывая, Gi/o белок и mitogen-activated protein
kinases необходимы для HMG1 пути передачи
сигналов. HMG1 м. высвобождаться при
повреждении или некрозе всех типов клеток,
включая эндотелиальные клетки. Т.обр., HMG1
имеет все признаки молекул, которые
могут способствовать атеросклерозу и restenosis
после сосудистых повреждений.
Было показано, что ядерный белок HMG1, если
присутствует в среде гладкомышечных клетко крыс, то м. индуцировать хемотаксис, хемокинез и заживление ран in vitro.
HMG1 м. пассивно высвобождаться из
поврежденных и некротичесикх клеток. Все
это указывает на то, что HMG1 является мозным
медиатором ремоделирования сосудов после
повреждения и/или воспаления
HMG1 as a ChemoattractantHMG1 является ядерным белком, который
облагчает образование и способствует
стабильности мультибелковых комплексов на
ДНК (Bustin, 1999; Bianchi and Beltrame, 2000). HMG1 м.
секретироваться моноцитами и макрофагами
после активации IL-1 и TNF a, и действует как
мощный медиатор воспаления (Wang et al., 1999a,b; Abraham et al., 2000). HMG1 присутствет также внеклеточного в
головном мозге под именем amphoterin (Rau-vala et al., 1988). HMG1
был описан как хемоаттрактант для
нейрональных клеток и для extravasation клеток
крови. Морфологические изменения подвижных
клеток сопровождаются реорганизацией
актиновых филамент и образованием
поляризованных удлинненных клеток (Degryse et al., 1999). HMG1,
по-видимому, является сильным
хемоаттрактантом как bFGF или fMLP в
хемотаксисе и заживлении ран и
способствует изменению формы клеток и
организации цитоскелета как это делает
урокиназа (Degryse et al., 1999). Антитела против HMG1
ингибируют его эффекты на миграцию клеток.
HMG1 состоит из двух ДНК-связывающих
доменов z80 аминокислот каждый и кислого
хвоста из30 aspartic и glutamic acids, соединенных
короткими линкерами. Боксы имеют лишь 29%
сходных аминокислот, но имеют сходную
четвертичную структуру (Read et al., 1993; Weir et al., 1993;
Hardman et al., 1995). Наиболее вероятно
молекулярное распознавание HMG боксов
рецепторами, которые начинают путь
передачи сигналов для RSMC миграции, связан с
пространственно законсервированным атомом
полипептидного backbone или с боковыми
остатками в обоих боксах.
Связываение с RAGE инициирует путь передачи сигналов HMG1 в RSMC RAGE является рецептоом amphoterin,
идентичным HMG1 в нейронах (Hori et al., 1995). RAGE
вовлекается в воспаление (Hofmann et al., 1999),
миграцию клеток (Taguchi et al., 2000), и
диабетических атеросклероз (Hori et
al., 1995), он не способствует ангиогенезу (Taguchi et al., 2000). RAGE
экспрессируется в RSMC, а anti–RAGE антитела
ингибируют эффекты HMG1 на RSMC. Если RAGE
связывается с лигандом (advanced glycation end-products,
calgranulin/S100, b-amyloid fibrils, and amphoterin/
HMG1), то он запускает активацию ряда ключевых
сигнальных путей, таких как p21 ras , NF-kB, cdc42/rac,
и MAP kinases. MAP kinases используется для HMG1-индуцированной
миграции клеток RSMC, т.к. ERK1/2 фосфорилируется
и транслоцируется в клеточное ядро после HMG1
стимуляции, а MEK ингибитор PD98059 блокирует
клеточную миграцию. Gi/o белок является ,по-видимому,
компонентом HMG1 сигнального пути, т.к. HMG1-индуцированная
клетоная миграция блокируется B. pertussis toxin.
Известно, что гетеродимерные G белки
активируются в ответ на хемоаттрактанты (Dekker and
Segal, 2000; Murdoch and Finn, 2000). RAGE обнаруживается
вместе с гетеромерными G белками в кавеолах
(Lisanti et al., 1994), однако о прямой их ассоциации
ничего неизвестно. Лишь один член
сверхсемейства иммуноглобулинов,
thrombospondin receptor (называемый также integrin-associated
protein, IAP, или CD47), прямо взаимодействует с G
белком (Frazier et al., 1999). С другой стороны: напр.,
urokinase receptor, который также опосредует
хемотаксис и хемокинез, м.б. ингибирован pertussis toxin
не вступая в прямую ассоциацию с G белком (Degryse
et al., 1999, 2001).
The Source of Extracellular HMG1 HMG1/amphoterin присутствует на
поверхности нейральных клеток и м.
высвобождаться моноцитами и макрофагами в
ответ на стимуляцию цитокинами или
липополисахаридами, с помощью необычного
пути, минующего эндоплазматический
ретикулем и компартмент Гольджи (Wang
et al., 1999a). Вероятно HMG1 транслоцируется
непосредственно из цитоплазмы с помощью
специфического транспортера, как это
делает interleukin-1b и небольшое число других
секретируемых белков, у которых
отсутствуют лидерные (leader) пептиды
(Andrei et al., 1999). Мы показали, что HMG1 м.
высвобождаться и вторым, пассивным
способом. В ядре около 1 million молекул). HMG1
является хроматиновым белком и связывается
тесно с нуклеосомами. Однако, он не сильно
связан с хроматином интерфазных ядер и м.
высвобождаться во внеклеточную среду после
воздействия детергента (Falciola et al.,
1997), или если клетки механически повреждены
или некротичны (Fig. 8). Т.обр., HMG1 м. передавать
сигнал повреждения или деструкции соседним
клетками паркринным способом. HMG1
связывается с гепарином и протеогликанами,
значит не м. далеко уйти от места
повреждения клетки. При токсическом шоке
высвобождение HMG1 массивное и, по-видимому, системное (Wang et al., 1999a). Клетки, отвечающие на внеклеточный HMG1, по-видимому,
содержат очень мало HMG1и практически не
содержат его в ядре. RSMC содержаи очень мало HMG1
по сравнению с HeLa или эндотелиальными
клетками и содержат его в основном в
цитоплазме. Мигрирующие RSMC имеют тенденцию накапливать HMG1 на своей поверхности, на ведущем крае. Сходные
результаты получен для клеток neuroblastoma и glioma,
здесь HMG1 также локализуется в ростовом
конусе во время выроста нейритов и на
ведущем крае laminin-стимулированных C6 клеток (Rauvala et al., 1988;
Merenmies et al., 1991; Parkkinen et al., 1993; Fages et al.,
2000). Концентрация HMG1 на ведущем крае мигрирующих клеток м.
возбуждать HMG1-индуцированную реакцию в
соседних клетках: релокацию молекул,
участвующих в клеточной миграции, таких как integrins, urokinase receptor, или c-Src, это характерно для RSMC (Degryse et al., 1999).
Миграция использует также активацию
внеклеточных протеаз и взаимодействие
между HMG1 и системой активации плазминогена (Park-kinen
and Rauvala, 1991; Parkkinen et al., 1993) , что м. облегчать
миграцию клеток внутри ВКМ.
A Potential Role for HMG1 in Vasculopathies Чувствительность гладкомышечных
клеток к HMG1, большие количества
HMG1 в эндотелиальных клетках и
высвобождение HMG1 из механически
поврежденных клеток (а также из
активированных макрофагов) , все это
указывает на возможную роль HMG1 во время
ремоделирования ткани при атеросклероза и restenosis.
Эндотелиальные повреждения вызывают
высокую миграцию и пролиферацию SMC (Gimbrone,
1999). Макрофаги инфильтрируются в интиму на
ранних ступенях атерогенеза, а
некротические клетки накапливаются на
поздних стадиях. Показано, что RAGE участвует
в ускоренном атеросклерозе при диабете у
мышей, дефицитных по apolipoprotein
E (Park et al., 1998), а связываение advanced glycation
endproducts (AGEs) с RAGE считается триггером этого
процесса. Однако, HMG1 при диабетическом
атеросклерозе может секретироваться macrophages/foam
клетками и м. высвобождаться некротическим
клетками. Интересно, что HMG1 связываясь с RAGE
м.б. триггером ремоделирования тканипри
недиабетическом атеросклерозе, при
котором AGEs не присутствуют в
патологических количествах. HMG1, повидимому,
является первичной мишенью в контроле
сосудистых заболеваний
|