IGFBP6 Modulates Proteostasis by Activating ATF4 Targets and Reducing ER Retrotranslocon Expression

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Reduced expression of the IGFBP6 protein leads to an increase in the metastatic potential of breast cancer (BC) cells. The level of protein synthesis in tumour cells is increased, leading to a compensatory adjustment of proteostasis. One of the tools used to study proteostasis is protein toxins of the RIP-II family, which irreversibly inactivate ribosomes (particularly, viscumin). We investigated the effect of IGFBP6 gene knockdown on the proteostasis in the BC cell line MDA-MB-231. Ribosomes from MDA-MB-231IGFBP6 cells are less efficiently modified by the toxin. This is probably due to the reduced transport of the viscumin catalytic subunit from the ER to the cytoplasm. MDA-MB-231IGFBP6 cells showed reduced expression of the retrotranslocon HRD1/Derlin subunit, which is a component of the ER-associated protein degradation system (ERAD). For ATF4 transcription factor, which is a part of the ER unfolded protein response pathway (UPR), an increased expression of its targets was found.

About the authors

O. E. Kolodeeva

HSE University

Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

O. E. Kolodeeva

HSE University

Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

I. D. Antipenko

HSE University

Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

A. A. Fatkulin

HSE University

Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

M. R. Yakhina

HSE University

Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

J. A. Makarova

HSE University

Author for correspondence.
Email: jmakarova@hse.ru

Faculty of Biology and Biotechnology

Russian Federation, Moscow

References

  1. Christianson J.C., Jarosch E., Sommer T. Mechanisms of substrate processing during ER-associated protein degradation // Nat Rev Mol Cell Biol. 2023. Т. 24. № 11. С. 777–796.
  2. Agapov I.I. и др. Mistletoe lectin dissociates into catalytic and binding subunits before translocation across the membrane to the cytoplasm // FEBS Letters. 1999. Т. 452. № 3. С. 211–214.
  3. Sowa-Rogozińska N. и др. Intracellular Transport and Cytotoxicity of the Protein Toxin Ricin // Toxins. 2019. Т. 11. № 6. С. 350.
  4. Niwa H. и др. Crystal structure at 3 Å of mistletoe lectin I, a dimeric type‐II ribosome‐inactivating protein, complexed with galactose // European Journal of Biochemistry. 2003. Т. 270. № 13. С. 2739–2749.
  5. Tonevitsky A.G. и др. Immunotoxins containing A‐chain of mistletoe lectin I are more active than immunotoxins with ricin A‐chain // FEBS Letters. 1996. Т. 392. № 2. С. 166–168.
  6. Nikulin S. и др. Effect of the Expression of ELOVL5 and IGFBP6 Genes on the Metastatic Potential of Breast Cancer Cells // Front. Genet. 2021. Т. 12. С. 662843.
  7. Samatov T.R. и др. Novel biomarkers in cancer: The whole is greater than the sum of its parts // Seminars in Cancer Biology. 2017. Т. 45. С. 50–57.
  8. Shkurnikov M. и др. IGFBP6 regulates extracellular vesicles formation via cholesterol abundance in MDA-MB-231 cells // Biochimie. 2024.
  9. Wesche J., Rapak A., Olsnes S. Dependence of Ricin Toxicity on Translocation of the Toxin A-chain from the Endoplasmic Reticulum to the Cytosol // Journal of Biological Chemistry. 1999. Т. 274. № 48. С. 34443–34449.
  10. Schäfer A., Wolf D.H. Sec61p is part of the endoplasmic reticulum-associated degradation machinery // EMBO J. 2009. Т. 28. № 19. С. 2874–2884.
  11. Ninagawa S. и др. EDEM2 initiates mammalian glycoprotein ERAD by catalyzing the first mannose trimming step // Journal of Cell Biology. 2014. Т. 206. № 3. С. 347–356.
  12. Słomińska-Wojewódzka M. и др. The role of EDEM2 compared with EDEM1 in ricin transport from the endoplasmic reticulum to the cytosol // Biochemical Journal. 2014. Т. 457. № 3. С. 485–496.
  13. Bassik M.C. и др. A Systematic Mammalian Genetic Interaction Map Reveals Pathways Underlying Ricin Susceptibility // Cell. 2013. Т. 152. № 4. С. 909–922.
  14. Galatenko V.V. и др. Highly informative marker sets consisting of genes with low individual degree of differential expression // Sci Rep. 2015. Т. 5. № 1. С. 14967.
  15. Patra A., Adhikary A., Ghosh S. The unfolded protein response (UPR) pathway: the unsung hero in breast cancer management // Apoptosis. 2023. Т. 28. № 3–4. С. 263–276.
  16. Zhou C. и др. JUN is a key transcriptional regulator of the unfolded protein response in acute myeloid leukemia // Leukemia. 2017. Т. 31. № 5. С. 1196–1205.
  17. Zhang T. и др. MYC and the unfolded protein response in cancer: synthetic lethal partners in crime? // EMBO Mol Med. 2020. Т. 12. № 5. С. e11845.
  18. Tam A.B. и др. ER Stress Activates NF-κB by Integrating Functions of Basal IKK Activity, IRE1 and PERK // PLoS ONE. 2012. Т. 7. № 10. С. e45078.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».