Recombinant SLURP-1 Inhibits Growth and Migration of U251 MG Glioma by Cell Cycle Arrest and Modulation of MAPK and AKT Signaling Pathways

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A recombinant analog of the human SLURP-1 protein (rSLURP-1) effectively inhibits the growth of carcinomas by interaction with the α7-type nicotinic acetylcholine receptor. Recently, rSLURP-1 inhibition of gliomas growth in vitro was shown by the authors, although, the mechanism of rSLURP-1 action was not studied. Here, we showed that rSLURP-1 selectively inhibits the growth of U251 MG glioma cells but not of normal astrocytes, and controls glioma cell migration. In addition, rSLURP-1 induces cell cycle arrest in the G2/M phase in U251 MG glioma cells, but does not result in apoptosis. Incubation of U251 MG cells with rSLURP-1 causes inhibition of phosphorylation of ERK, p38 MAPK, and AKT kinases, the activation of which contributes to the progression of gliomas. At the same time, rSLURP-1 does not affect the activity of JNK kinase. Thus, rSLURP-1 is an endogenous protein promising for the development of drugs based on it for the treatment of not only carcinomas, but also gliomas.

About the authors

M. A. Shulepko

Shenzhen MSU-BIT University, International University Park Road 1; Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
PRC, 518172, Guangdong Province, Shenzhen, Dayun New Town, Longgang District; Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

M. L. Bychkov

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

M. P. Kirpichnikov

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Interdisciplinary Scientific and Educational School of Moscow University “Molecular Technologies of the Living Systems and Synthetic Biology”, Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University

Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10; Russia, 119234, Moscow, Leninskiye Gory 1/12

E. N. Lyukmanova

Shenzhen MSU-BIT University, International University Park Road 1; Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Interdisciplinary Scientific and Educational School of Moscow University “Molecular Technologies of the Living Systems and Synthetic Biology”, Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: ekaterina-lyukmanova@yandex.ru
PRC, 518172, Guangdong Province, Shenzhen, Dayun New Town, Longgang District; Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10; Russia, 119234, Moscow, Leninskiye Gory 1/12

References

  1. Cahill D., Turcan S. // Semin. Neurol. 2018. V. 38. P. 5–10. https://doi.org/10.1055/s-0037-1620238
  2. Hu Y., Jiang Y., Behnan J., Ribeiro M.M., Kalantzi C., Zhang M.D., Lou D., Häring M., Sharma N., Okawa S., Del Sol A., Adameyko I., Svensson M., Persson O., Ernfors P. // Sci. Adv. 2022. V. 8. P. eabm6340. https://doi.org/10.1126/sciadv.abm6340
  3. Ostrom Q.T., Gittleman H., Truitt G., Boscia A., Kruchko C., Barnholtz-Sloan J.S. // Neuro Oncol. 2018. V. 20. P. iv1–iv86. https://doi.org/10.1093/neuonc/noy131
  4. Tan A.C., Ashley D.M., López G.Y., Malinzak M., Friedman H.S., Khasraw M. // CA Cancer J. Clin. 2020. V. 70. P. 299–312. https://doi.org/10.3322/caac.21613
  5. Schuller H.M. // Nat. Rev. Cancer. 2009. V. 9. P. 195–205. https://doi.org/10.1038/nrc2590
  6. Egleton R.D., Brown K.C., Dasgupta P. // Trends Pharmacol. Sci. 2008. V. 29. P. 151–158. https://doi.org/10.1016/j.tips.2007.12.006
  7. Zoli M., Pucci S., Vilella A., Gotti C. // Curr. Neuropharmacol. 2018. V. 16. P. 338–349. https://doi.org/10.2174/1570159X15666170912110450
  8. Wessler I., Kirkpatrick C.J. // Br. J. Pharmacol. 2008. V. 154. P. 1558–1571. https://doi.org/10.1038/bjp.2008.185
  9. Grando S.A. // Nat. Rev. Cancer. 2014. V. 14. P. 419–429. https://doi.org/10.1038/nrc3725
  10. Tsurutani J., Castillo S.S., Brognard J., Granville C.A., Zhang C., Gills J.J., Sayyah J., Dennis P.A. // Carcinogenesis. 2005. V. 26. P. 1182–1195. https://doi.org/10.1093/carcin/bgi072
  11. Dasgupta P. // J. Clin. Invest. 2006. V. 116. P. 2208–2217. https://doi.org/10.1172/JCI28164
  12. Arredondo J., Chernyavsky A.I., Jolkovsky D.L., Pinkerton K.E., Grando S.A. // FASEB J. 2007. V. 22. P. 1356–1368. https://doi.org/10.1096/fj.07-9965com
  13. Wang S., Hu Y. // Oncol. Lett. 2018. V. 16. P. 1375–1382. https://doi.org/10.3892/ol.2018.8841
  14. Shulepko M.A., Bychkov M.L., Lyukmanova E.N., Kirpichnikov M.P. // Dokl. Biochem. Biophys. 2020. V. 493. P. 211–214. https://doi.org/10.1134/S1607672920040134
  15. Loughner C.L., Bruford E.A., McAndrews M.S., Delp E.E., Swamynathan S., Swamynathan S.K. // Hum. Genomics. 2016. V. 10. P. 10. https://doi.org/10.1186/s40246-016-0074-2
  16. Vasilyeva N.A., Loktyushov E.V., Bychkov M.L., Shenkarev Z.O., Lyukmanova E.N. // Biochemistry (Moscow). 2017. V. 82. P. 1702–1715. https://doi.org/10.1134/S0006297917130090
  17. Shulepko M.A., Kulbatskii D.S., Bychkov M.L., Lyukmanova E.N. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 66–75. https://doi.org/10.1134/S1068162019020122
  18. Liu J.-F., Mao L., Bu L.-L., Ma S.-R., Huang C.-F., Zhang W.-F., Sun Z.-J. // Am. J. Cancer Res. 2015. V. 5. P. 3505–3515.
  19. Jacobsen B., Kriegbaum M.C., Santoni-Rugiu E., Ploug M. // World J. Clin. Oncol. 2014. V. 5. P. 621–632. https://doi.org/10.5306/wjco.v5.i4.621
  20. Choi S.H., Kong H.K., Park S.Y., Park J.H. // Int. J. Oncol. 2009. V. 35. P. 601–607. https://doi.org/10.3892/ijo_00000371
  21. Su S.-C., Lin C.-W., Yang W.-E., Fan W.-L., Yang S.-F. // Expert Opin. Ther. Targets. 2016. V. 20. P. 551–566. https://doi.org/10.1517/14728222.2016.1113260
  22. Fu X.W., Song P.F., Spindel E.R. // Int. Immunopharmacol. 2015. V. 29. P. 93–98. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2015.05.022
  23. Reiter R.E., Gu Z., Watabe T., Thomas G., Szigeti K., Davis E., Wahl M., Nisitani S., Yamashiro J., Le Beau M.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 1735–1740. https://doi.org/10.1073/pnas.95.4.1735
  24. Bergqvist C., Kadara H., Hamie L., Nemer G., Safi R., Karouni M., Marrouche N., Abbas O., Hasbani D.J., Kibbi A.G. // Int. J. Dermatol. 2018. V. 57. P. 162–170. https://doi.org/10.1111/ijd.13850
  25. Russo P., Cardinale A., Margaritora S., Cesario A. // Life Sci. 2012. V. 91. P. 1087–1092. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2012.05.003
  26. Throm V.M., Männle D., Giese T., Bauer A.S., Gaida M.M., Kopitz J., Bruckner T., Plaschke K., Grekova S.P., Felix K. // Oncotarget. 2018. V. 9. P. 11734–11751. https://doi.org/10.18632/oncotarget.24312
  27. Luo L., McGarvey P., Madhavan S., Kumar R., Gusev Y., Upadhyay G. // Oncotarget. 2016. V. 7. P. 11165–11193. https://doi.org/10.18632/oncotarget.7163
  28. Chernyavsky A.I., Arredondo J., Galitovskiy V., Qian J., Grando S.A. // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2010. V. 299. P. 903–911. https://doi.org/10.1152/ajpcell.00216.2010
  29. Pettersson A. Nylund G., Khorram-Manesh A., Nordgren S., Delbro D.S. // Auton. Neurosci. 2009. V. 148. P. 97–100. https://doi.org/10.1016/j.autneu.2009.03.002
  30. Arredondo J., Chernyavsky A.I., Grando S.A. // Life Sci. 2007. V. 80. P. 2243–2247. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2007.01.003
  31. Lyukmanova E.N., Shulepko M.A., Kudryavtsev D.S., Bychkov M.L., Kulbatskii D.S., Kasheverov I.E., Astapova M.V., Feofanov A.V., Thomsen M.S., Mikkelsen J.D., Shenkarev Z.O., Tsetlin V.I., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P. // PLoS One. 2016. V. 11. e0149733. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0149733
  32. Lyukmanova E.N., Bychkov M.L., Sharonov G.V., Efremenko A.V., Shulepko M.A., Kulbatskii D.S., Shenkarev Z.O., Feofanov A.V., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P. // Br. J. Pharmacol. 2018. V. 175. P. 1973–1986. https://doi.org/10.1111/bph.14194
  33. Lyukmanova E.N., Shulepko M.A. Bychkov M.L., Shenkarev Z.O., Paramonov A.S., Chugunov A.O., Arseniev A.S., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P. // Acta Naturae. 2014. V. 6. P. 60–66.
  34. Shulepko M.A., Bychkov M.L., Shlepova O.V., Shenkarev Z.O., Kirpichnikov M.P., Lyukmanova E.N. // Int. Immunopharmacol. 2020. V. 82. P. 106303. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2020.106303
  35. Bychkov M.L., Shulepko M.A., Shlepova O.V., Kulbatskii D.S., Chulina I.A., Paramonov A.S., Baidakova L.K., Azev V.N., Koshelev S.G., Kirpichnikov M.P., Shenkarev Z.O., Lyukmanova E.N. // Front. Cell Dev. Biol. 2021. V. 9. P. 739391. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.739391
  36. Chernyavsky A.I., Shchepotin I.B., Grando S.A. // Int. Immunopharmacol. 2015. V. 29. P. 36–44. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2015.05.033
  37. Kirichenko A.V., Shlepova O.V., Bychkov M.L., Mikhaylova I.N., Shulepko M.A., Lyukmanova E.N. // J. Invest. Dermatol. 2021. V. 141. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.jid.2021.02.065
  38. Thompson E.G., Sontheimer H. // Cells. 2019. V. 8. P. 1203. https://doi.org/10.3390/cells8101203
  39. Kajstura M. Halicka H.D., Pryjma J., Darzynkiewicz Z. // Cytom. Part J. Int. Soc. Anal. Cytol. 2007. V. 71. P. 125–131. https://doi.org/10.1002/cyto.a.20357
  40. Bychkov M.L., Shenkarev Z.O., Shulepko M.A., Shlepova O.V., Kirpichnikov M.P., Lyukmanova E.N. // PLoS One. 2019. V. 14. P. e0217339. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217339
  41. Grave N., Scheffel T.B., Cruz F.F., Rockenbach L., Goettert M.I., Laufer S., Morrone F.B. // Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 975197. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.975197
  42. Chen D., Zuo D., Luan C., Liu M., Na M., Ran L., Sun Y., Persson A., Englund E., Salford L.G. // PLoS One. 2014. V. 9. P. e87281. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0087281
  43. Zhang Z.-Q., Wang X., Xue B.-H., Zhao Y., Xie F., Wang S.-D., Xue C., Wang Y., Zhang Y.-S., Qian L.-J. // Oncol. Rep. 2021. V. 46. P. 202. https://doi.org/10.3892/or.2021.8153
  44. Pucci S., Fasoli F., Moretti M., Benfante R., Di Lascio S., Viani P., Daga, A., Gordon T.J., McIntosh M., Zoli M. // Pharmacol. Res. 2021. V. 163. P. 105336. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2020.105336
  45. McConnell D.D., Carr S.B., Litofsky N.S. // Expert Rev. Neurother. 2019. V. 19. P. 545–555. https://doi.org/10.1080/14737175.2019.1617701
  46. Schildge S., Bohrer C., Beck K., Schachtrup C. // J. Vis. Exp. 2013. P. e50079. https://doi.org/10.3791/50079
  47. Shulepko M.A., Lyukmanova E.N., Paramonov A.S., Lobas A., Shenkarev Z.O., Kasheverov I.E., Dolgikh D.A., Tsetlin V.I., Arseniev A.S., Kirpichnikov M.P. // Biochemistry (Moscow). 2013. V. 78. P. 204–211. https://doi.org/10.1134/S0006297913020090

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (34KB)
Indexing metadata
3.

Download (574KB)
Indexing metadata
4.

Download (527KB)
Indexing metadata
5.

Download (127KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 М.А. Шулепко, М.Л. Бычков, М.П. Кирпичников, Е.Н. Люкманова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».