Echovirus 1 infektion vaikutus epidermaalisen kasvutekijäreseptorin endosytoosiin ja signalointiin - Kuronen, Ilari (2013)
Epidermaalinen kasvutekijäreseptori (EGFR) on yhdessä kollageeni- ja lamiinireseptori α2β1-integriinin kanssa tärkeä tekijä solun selviytymisen, kiinnittymisen ja jakautumisen säätelemisessä sekä syöpäsoluissa. Kasvutekijän sitoutumisen jälkeen EGFR:t dimerisoituvat, endosytoituvat klatriinivälitteisen endosytoosin kautta ja kulkeutuvat solun sisällä kolmen eri reitin mukaisesti: 1) EGFR-ligandi-kompleksi voi ubikitinaation seurauksena päätyä lysosomaaliseen pH:sta riippuvaan hajoitukseen, EGFR kierrättyy takaisin solukalvolle 2) ligandin irtoamisen tai 3) UBPY de-ubikitinaatioenstyymin toimesta. α2β1-integriinireseptori klusteroituu solukalvolle kiinnityttyään kollageeniin, lamiiniin, Echovirus1:een tai vasta-aineeseen ja endosytoituu ligandistaan riippuen joko klatriini- tai kaveoliini-lipidilauttavälitteisellä endosytoosilla. Proteiinikinaasi C:n (PKC) aktivaatio vaikuttaa sekä integriinin, että EGFR:n endosytoosissa. α2β1-integriinin endosytoosi on riippuvainen PKCα-aktivaatiosta. EGFR:lla threoniini 654:n fosforylaatio PKCα:n toimesta estää reseptorin ubikitinaation ja ohjaa sen kierrättävälle endosytoottiselle reitille. Aikaisempien tutkimuksiemme mukaan EGFR- ja α2β1-Integriiniendosomit kulkeutuvat solun sisällä hyvin lähellä toisiaan päätyen lopulta monivesikulaarisiin rakenteisiin. Reseptorit eivät kuitenkaan ole fyysisessä kontaktissa ja niiden vesikkelit ovat eri pH:ta. EGFR:n ja Integriinin välillä tiedetään kuitenkin olevan yhteyksiä ja α2β1-integriinin kautta tapahtuvan Echovirus1-infektion on havaittu vaikuttavan EGFR-hajotukseen. Tässä tutkimuksessa halusimme selvittää kuinka EV1-infektio vaikuttaa EGFR-säätelyyn. Keuhkosyöpäsolulinja A549:n EV1-infektoitujen ja infektoimattomien solujen lyso- tai proteosomaalinen hajotus estettiin bafilomysiiniA:lla, calpainilla tai bortezomibilla. PKCα:n vaikutusta tutkittaessa kinaasi aktivoitiin phorboli 12-myristaatti 13-asetaatilla. Käsiteltyjä soluja kuvattiin konfokaalimikroskoopilla joko pedattuina kaksiulotteisesti tai elävinä neliulotteisesti. Kvantitatiivinen kuvadata-analyysi tehtiin BioImageXD:llä. Kasvutekijällä aktivoituja A549-soluja kuvattiin myös transmissioelektronimikroskoopilla. Tuloksemme osoittivat että EGFR kulkeutui koeasetelmassamme samankaltaisten endosomaalisten rakenteiden kautta kuin EV1-α2β1-Integriinikompleksi. EV1-infektio vaikuttaa EGFR-kuljetukseen PKCα-aktivaatiota muistuttavalla tavalla: EGFR ohjautuu kierrättävälle endosytoosireitille ja sen hajotus heikkenee. Tuloksemme viittaavat EV1-infektion vaikuttavan EGFR:iin juuri PKCα-aktivaation kautta. EV1-α2β1-integriinikompleksin hajotuksen estyminen näytti myös lisäävän EGFR:n kertymistä solujen sisälle, joten viruksen vaikutus EGFR-reittiin välittyy vielä endosytoosin jälkeenkin. Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia aikaisemmin tehtyjen havaintojen kanssa, joiden mukaan α2β1-integriinin ja EGFR:n välillä on selvä, vaikkakaan ei fyysinen, vuorovaikutus. On hyvin mahdollista että EV1 hyötyy EGFR:-hajotuksen hidastamisesta. Virukselle on hyödyllistä pitkittää EGFR:n solunsisäistä signalointia, joka säätelee Ras-ERK-signalointisarjan kautta mitogeneesiä ja PI3-Akt-signalointireitin kautta johtaa anti-apoptoottiseen signalointiin. Molempien signalointireittien säätely mahdollistaa virukselle paremmat solunsisäiset replikaatio-olosuhteet.