GENE  TAG 7 AND ITS TRANSCRIPT TAG7 PROTEIN: PERSPECTIVES OF MEDICAL APPLICATIONS

D. V. Yashin; Яшин Д. В.; L. P. Sashchenko; Сащенко Л. П.; G. P. Georgiev; Георгиев Г. П.

doi:10.31857/S086958732309013X

ГЕН TAG7 И ЕГО ПРОДУКТ БЕЛОК TAG7: ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В МЕДИЦИНЕ

Авторы: Яшин Д.В.¹, Сащенко Л.П.¹, Георгиев Г.П.¹
Учреждения:
1. Институт биологии гена РАН
Выпуск: Том 93, № 9 (2023)
Страницы: 824-832
Раздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК ПО БИОЛОГИИ
URL: https://journals.rcsi.science/0869-5873/article/view/229393
DOI: https://doi.org/10.31857/S086958732309013X
EDN: https://elibrary.ru/BBQGDN
ID: 229393

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В статье рассматриваются свойства, а также возможности медицинского применения гена tag7 и белка Tag7, открытых в Институте биологии гена РАН. Tag7 – многофункциональный белок, обладающий противоопухолевым и противовоспалительным действием. Его взаимодействие с рецептором TREM-1 на моноцитах приводит к появлению лимфоцитов, убивающих опухолевые клетки. Tag7-Hsp70-комплекс связывается с рецептором TNFR1, вызывая гибель клеток ряда опухолей в процессе апоптоза и некроптоза. Комплекс Tag7-Mts1 взаимодействует с рецептором CCR5 и привлекает к опухоли цитотоксические лимфоциты. Взаимодействие самого Tag7 с рецепторами TNFR1 и TREM-1 препятствует связыванию других лигандов с этим рецептором, что инициирует противовоспалительный эффект. В составе Tag7 выявлены пептиды, имитирующие разные проявления его активности. Полученные результаты позволяют рассчитывать на возможное применение белка Tag7 в лечении онкологических и аутоиммунных заболеваний.

Ключевые слова

Tag7, Hsp70, Mts1, противоопухолевая активность, противовоспалительная активность.

Список литературы

Kustikova O.S., Kiselev S.L., Borodulina O.R. et al. A.A. Cloning of the tag7 gene expressed in metastatic mouse tumors // Genetika. 1996. V. 32. P. 621–628.
Kiselev S.L., Kustikova O.S., Korobko E.V. et al. Molecular cloning and characterization of the mouse tag7 gene encoding a novel cytokine // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. P. 18633–18639.
Kiselev S.L., Larin S.S., Gnuchev N.V., Georgiev G.P. tag7 Gene and gene therapy of cancer // Genetika. 2000. V. 36. P. 1431–1435.
Moiseyenko V.M., Danilov A.O., Baldueva I.A. et al. Phase I/II trial of gene therapy with autologous tumor cells modified with tag7/PGRP-S gene in patients with disseminated solid tumors: miscellaneous tumors // Ann. Oncol. 2005. V. 16. P. 162–168.
Liu C., Gelius E., Liu G. et al. Mammalian peptidoglycan recognition protein binds peptidoglycan with high affinity, is expressed in neutrophils, and inhibits bacterial growth // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 24490–24499.
Kashyap D.R., Rompca A., Gaballa A. et al. Peptidoglycan recognition proteins kill bacteria by inducing oxidative, thiol, and metal stress // PLoS Pathog. 2014. V. 10. e1004280.
Dziarski R., Gupta D. How innate immunity proteins kill bacteria and why they are not prone to resistance // Curr. Genet. 2018. V. 64. P. 125–129.
Larin S.S., Korobko E.V., Kustikova O.S. et al. Immunotherapy with autologous tumor cells engineered to secrete Tag7/PGRP, an innate immunity recognition molecule // J. Gene Med. 2004. V. 6. P. 798–808.
Sashchenko L.P., Dukhanina E.A., Yashin D.V. et al. Peptidoglycan recognition protein tag7 forms a cytotoxic complex with heat shock protein 70 in solution and in lymphocytes // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. P. 2117–2124.
Yashin D.V., Ivanova O.K., Soshnikova N.V. et al. Tag7 (PGLYRP1) in Complex with Hsp70 Induces Alternative Cytotoxic Processes in Tumor Cells via TNFR1 Receptor // J. Biol. Chem. 2015. V. 290. P. 21724–21731.
Read C.B., Kuijper J.L., Hjorth S.A. et al. Cutting Edge: identification of neutrophil PGLYRP1 as a ligand for TREM-1 // J. Immunol. 2015. V. 194. P. 1417–1421.
Kitaura H., Marahleh A., Ohori F. et al. Role of the Interaction of Tumor Necrosis Factor-α and Tumor Necrosis Factor Receptors 1 and 2 in Bone-Related Cells // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 1481.
Liu X., Xie X., Ren Y. et al. The role of necroptosis in disease and treatment // MedComm (2020). 2021. V. 2. P. 730–755.
Gough P., Myles I.A. Tumor Necrosis Factor Receptors: Pleiotropic Signaling Complexes and Their Differential Effects // Front. Immunol. 2020. V. 11. Art. 585880.
Roberts J.Z., Crawford N., Longley D.B. The role of Ubiquitination in Apoptosis and Necroptosis // Cell Death Differ. 2022. V. 29. P. 272–284.
Romanova E.A., Sharapova T.N., Telegin G.B. et al. A 12-mer Peptide of Tag7 (PGLYRP1) Forms a Cytotoxic Complex with Hsp70 and Inhibits TNF-Alpha Induced Cell Death // Cells. 2020. V. 9. P. 488.
Hu C., Yang J., Qi Z. et al. Heat shock proteins: Biological functions, pathological roles, and therapeutic opportunities // MedComm (2020). 2022. V. 3. P. e161.
Yashin D.V., Ivanova O.K., Soshnikova N.V. et al. L.P. Tag7 (PGLYRP1) in Complex with Hsp70 Induces Alternative Cytotoxic Processes in Tumor Cells via TNFR1 Receptor // J. Biol. Chem. 2015. V. 290. P. 21724–21731.
Dukhanina E.A., Yashin D.V., Lukjanova T.I. et al. Administration of the cytotoxic complex Tag7-Hsp70 to mice with transplanted tumors inhibits tumor growth // Dokl. Biol. Sci. 2007. V. 414. P. 246–248.
Telegin G.B., Chernov A.S., Kazakov V.A. et al. A 8-mer Peptide of PGLYRP1/Tag7 Innate Immunity Protein Binds to TNFR1 Receptor and Inhibits TNFα-Induced Cytotoxic Effect and Inflammation // Front. Immunol. 2021. V. 12. Art. 622471.
Arts R.J., Joosten L.A., van der Meer J.W., Netea M.G. TREM-1: intracellular signaling pathways and interaction with pattern recognition receptors // J. Leukoc. Biol. 2013. V. 93. P. 209–215.
Sharapova T.N., Ivanova O.K., Soshnikova N.V. et al. Innate Immunity Protein Tag7 Induces 3 Distinct Populations of Cytotoxic Cells That Use Different Mechanisms to Exhibit Their Antitumor Activity on Human Leukocyte Antigen- Deficient Cancer Cells // J. Innate. Immun. 2017. V. 9. P. 598–608.
Ivanova O.K., Sharapova T.N., Romanova E.A. et al. CD3+ CD8+ NKG2D+ T Lymphocytes Induce Apoptosis and Necroptosis in HLA- Negative Cells via FasL-Fas Interaction // J. Cell Biochem. 2017. V. 118. P. 3359–3366.
Yashin D.V., Romanova E.A., Ivanova O.K., Sashchenko L.P. The Tag7-Hsp70 cytotoxic complex induces tumor cell necroptosis via permeabilisation of lysosomes and mitochondria // Biochimie. 2016. V. 123. P. 32–36.
Sashchenko L.P., Dukhanina E.A., Shatalov Y.V. et al. Cytotoxic T lymphocytes carrying a pattern recognition proteinTag7 can detect evasive, tumor cells, HLA-negative but HSP-expressing thereby ensuring FasL/Fas-mediated contact killing // Blood. 2007. V. 110. P. 1997–2004.
Yashin D.V., Sashchenko L.P., Kabanova O.D. et al. The CD8+population of LAK cells can lyse both HLA-positive and HLA-negative cancer cell lines // Dokl. Biol. Sci. 2009. V. 426. P. 296–297.
Sharapova T.N., Ivanova O.K., Romanova E.A. et al. N-Terminal Peptide of PGLYRP1/Tag7 Is a Novel Ligand for TREM-1 Receptor // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. Art. 5752.
Telegin G.B., Chernov A.S., Minakov A.N. et al. Short Peptides of Innate Immunity Protein Tag7 Inhibit the Production of Cytokines in CFA-Induced Arthritis // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. Art. 12435.
Lukanidin E.M., Georgiev G.P. Metastasis-related mts1 gene // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 1996. V. 213. P. 171–195.
Romanova E.A., Dukhanina E.A., Sharapova T.N. et al. Lymphocytes incubated in the presence of IL-2 lose the capacity for chemotaxis but acquire antitumor activity // Dokl. Biol. Sci. 2017. V. 472. P. 31–33.
Dukhanina E.A., Lukyanova T.I., Romanova E.A. et al. A new role for PGRP-S (Tag7) in immune defense: lymphocyte migration is induced by a chemoattractant complex of Tag7 with Mts1 // Cell Cycle. 2015. V. 14. P. 3635–3643.
Sharapova T.N., Romanova E.A., Sashchenko L.P., Yashin D.V. Tag7-Mts1 Complex Induces Lymphocytes Migration via CCR5 and CXCR3 Receptors // Acta Naturae. 2018. V. 10. P. 115–120.
Novik A.V., Danilova A.B., Sluzhev M.I. et al. An Open-Label Study of the Safety and Efficacy of Tag-7 Gene-Modified Tumor Cells-Based Vaccine in Patients with Locally Advanced or Metastatic Malignant Melanoma or Renal Cell Cancer // Oncologist. 2020. V. 25. P. e1303-e1317.
Lurain K., Ramaswami R., Yarchoan R., Uldrick T.S. Anti-PD-1 and Anti-PD-L1 Monoclonal Antibodies in People Living with HIV and Cancer // Curr. HIV/AIDS Rep. 2020. V. 17. P. 547–556.
Bukhari M.H., Zain S., Syed M. The new criteria for a COVID19 patient for the clinical practice to determine the need for an early therapeutic regimen and to decrease mortality // Pak. J. Med. Sci. 2021. V. 37. P. 1536–1539.
Sharapova T.N., Romanova E.A., Chernov A.S. et al. Protein PGLYRP1/Tag7 Peptides Decrease the Proinflammatory Response in Human Blood Cells and Mouse Model of Diffuse Alveolar Damage of Lung through Blockage of the TREM-1 and TNFR1 Receptors // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. Art. 11213.
Abdulmajid B., Blanken A.B., van Geel E.H. et al. Effect of TNF inhibitors on arterial stiffness and intima media thickness in rheumatoid arthritis: a systematic review and meta-analysis // Clin. Rheumatol. 2023. V. 42. P. 999–1011.