Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Con đường kinase được kích hoạt bởi mitogen đóng góp vào độc tính của vanadate trong tế bào cơ trơn mạch máu
Tóm tắt
Vanadate đã được xem xét trong điều trị bệnh tiểu đường vì tác dụng giống insulin của nó. Tuy nhiên, nó có tác động độc hại nghiêm trọng ở cả động vật và con người. Trong các tế bào nuôi cấy, vanadate có thể gây chết tế bào hoặc kích thích tăng trưởng, tùy thuộc vào loại tế bào và điều kiện tăng trưởng. Ở đây, chúng tôi báo cáo rằng trong tế bào cơ trơn động mạch ở khỉ baboon, vanadate đã kích thích hoạt động kinase MAP mitogen-activated protein (MAPK) p42/p44. Hiệu ứng này đã bị loại bỏ trong sự hiện diện của chất ức chế kinase MAPK (MAPKK) đặc hiệu PD098059. Mặc dù việc kích hoạt p42/p44MAPK/MAPKK thường được nghĩ là cần thiết cho sự phát triển sinh sản, trong tế bào cơ trơn, vanadate không thúc đẩy tổng hợp DNA và ức chế sự kết hợp thymidine được kích thích bởi yếu tố tăng trưởng xuất phát từ tiểu cầu (PDGF)-BB theo cách phụ thuộc liều lượng (IC50: 30 μM). Sự tiếp xúc kéo dài với vanadate có tác động độc hại. Các tế bào co lại, tròn lại và tách ra khỏi bề mặt. Những thay đổi hình thái do vanadate gây ra đã bị chặn lại trong sự hiện diện của PD098059. Việc bổ sung PDGF-BB còn kích hoạt thêm p42/p44MAPK/MAPKK trong sự hiện diện của vanadate và làm tăng đáng kể độc tính của vanadate. Chúng tôi kết luận từ những quan sát này rằng việc kích hoạt mô hình tín hiệu p42/p44MAPK/MAPKK góp phần vào các tác động độc hại gây ra bởi vanadate.
Từ khóa
#vanadate #độc tính #tế bào cơ trơn mạch máu #kinase MAPK #đái tháo đườngTài liệu tham khảo
Shechter Y: Insulin-mimetic effects of vanadate. Possible implications for future treatment of diabetes. Diabetes 39: 1–5, 1990
Heyliger CE, Tahiliani AG, McNeill JH: Effect of vanadate on elevated blood glucose and depressed cardiac performance of diabetic rats. Science 227: 1474–1477, 1985
Domingo JL, Gomez M, Sanchez DJ, Llobet JM, Keen CL: Toxicology of vanadium compounds in diabetic rats: The action of chelating agents on vanadium accumulation. Mol Cell Biochem 153: 233–240, 1995
Cruz TF, Morgan A, Min W: In vitro and in vivo antineoplastic effects of orthovanadate. Mol Cell Biochem 153: 161–166, 1995
Maher PA: Stimulation of endothelial cell proliferation by vanadate is specific for microvascular endothelial cells. J Cell Physiol 151: 549–554, 1992
Chen Y, Chan TM: Orthovanadate and 2,3-dimethoxy-1,4-naphthoquinone augment growth factor-induced cell proliferation and cfos gene expression in 3T3-L1 cells. Arch Biochem Biophys 305: 9–16, 1993
Cortizo AM, Etcheverry SB: Vanadium derivatives act as growth factor-mimetic compounds upon differentiation and proliferation of osteoblast-like UMR 106 cells. Mol Cell Biochem 145: 97–102, 1995
Wenzel UO, Fouqueray B, Biswas P, Grandaliano G, Choudhury GG, Abboud HE: Activation of mesangial cells by the phosphatase inhibitor vanadate. Potential implications for diabetic nephropathy. J Clin Invest 95: 1244–1252, 1995
Swarup G, Cohen S, Garbers DL: Inhibition of membrane phosphotyrosyl-protein phosphatase activity by vanadate. Biochem Biophys Res Commun 107: 1104–1109, 1982
Nguyen TT, Scimeca JC, Filloux C, Peraldi P, Carpentier JL, Van Obberghen E: Co-regulation of the mitogen-activated protein kinase, extracellular signal-regulated kinase 1, and the 90 kDa ribosomal S6 kinase in PC12 cells. Distinct effects of the neurotrophic factor, nerve growth factor, and the mitogenic factor, epidermal growth factor. J Biol Chem 268: 9803–9810, 1993
D'Onofrio F, Le MQ, Chiasson JL, Srivastava AK: Activation of mitogen activated protein (MAP) kinases by vanadate is independent of insulin receptor autophosphorylation. FEBS Lett 340: 269–275, 1994
Whitmarsh AJ, Davis RJ: Transcription factor AP-1 regulation by mitogen-activated protein kinase signal transduction pathways. J Mol Med 74: 589–607, 1996
Anderson NG, Maller JL, Tonks NK, Sturgill TW: Requirement for integration of signals from two distinct phosphorylation pathways for activation of MAP kinase. Nature 343: 651–653, 1990
Davis RJ: The mitogen-activated protein kinase signal transduction pathway. J Biol Chem 268: 14553–14556, 1993
Seger R, Krebs EG: The MAPK signalling cascade. FASEB J 9: 726–735, 1995
Alessi DR, Saito Y, Campbell DG, Cohen P, Sithanandam G, Rapp U, Ashworth A, Marshall CJ, Cowley S: Identification of the sites in MAP kinase kinase-1 phosphorylated by p74raf-1. Embo J 13: 1610–1619, 1994
Zheng CF, Guan KL: Activation of MEK family kinases requires phosphorylation of two conserved Ser/Thr residues. Embo J 13: 1123–1131, 1994
Daum G, Eisenmann Tappe I, Fries HW, Troppmair J, Rapp UR: The ins and outs of Raf kinases. Trends Biochem Sci 19: 474–480, 1994
Dudley DT, Pang L, Decker SJ, Bridges AJ, Saltiel AR: A synthetic inhibitor of the mitogen-activated protein kinase cascade. Proc Natl Acad Sci USA 92: 7686–7689, 1995
Alessi DR, Cuenda A, Cohen P, Dudley DT, Saltiel AR: PD 098059 is a specific inhibitor of the activation of mitogen-activated protein kinase kinase in vitro and in vivo. J Biol Chem 270: 27489–27494, 1995
Sun H, Charles CH, Lau LF, Tonks NK: MKP-1 (3CH134), an immediate early gene product, is a dual specificity phosphatase that dephosphorylates MAP kinase in vivo. Cell 75: 487–493, 1993
Deibler GE, Martenson RE, Kies MW: Large scale preparation of myelin basic protein from central nervous tissue of several mammalian species. Prep Biochem 2: 139–165, 1972
Robbins DJ, Zhen E, Owaki H, Vanderbilt CA, Ebert D, Geppert TD, Cobb MH: Regulation and properties of extracellular signalregulated protein kinases 1 and 2 in vitro. J Biol Chem 268: 5097–5106, 1993
Ross R, Kariya B: Morphogenesis of vascular smooth muscle cells in atherosclerosis and cell culture. D Bohr (ed). American Physiological Society, Bethesda, MD, USA, 1980
Gotoh Y, Nishida E, Yamashita T, Hoshi M, Kawakami M, Sakai H: Microtubule-associated-protein (MAP) kinase activated by nerve growth factor and epidermal growth factor in PC12 cells. Identity with the mitogen-activated MAP kinase of fibroblastic cells. Eur J Biochem 193: 661–669, 1990
Kameshita I, Fujisawa H: A sensitive method for detection of calmodulin-dependent protein kinase II activity in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel. Anal Biochem 183: 139–143, 1989
Laemmli UK: Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680–685, 1970
Bradford MM: A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72: 248–254, 1976
Daum G, Hedin U, Wang Y, Wang T, Clowes AW: Diverse effects of heparin on mitogen-activated protein kinase-dependent signal transduction in vascular smooth muscle cells. Circ Res 81: 17–23, 1997
Edelmann HM, Kuhne C, Petritsch C, Ballou LM: Cell cycle regulation of p70 S6 kinase and p42/p44 mitogen-activated protein kinases in Swiss mouse 3T3 fibroblasts. J Biol Chem 271: 963–971, 1996
Pagès G, Lenormand P, G LA, Chambard JC, Meloche S, Pouysségur J: Mitogen-activated protein kinases p42MAPK and p44MAPK are required for fibroblast proliferation. Proc Natl Acad Sci USA 90: 8319–8323, 1993
Bennett MR, Evan GI, Schwartz SM: Apoptosis of rat vascular smooth muscle cells is regulated by p53-dependent and-independent pathways. Circ Res 77: 266–273, 1995
Vaux DL, Strasser A: The molecular biology of apoptosis. Proc Natl Acad Sci USA 93: 2239–2244, 1996
Mansour SJ, Matten WT, Hermann AS, Candia JM, Rong S, Fukasawa K, Vande Woude GF, Ahn NG: Transformation of mammalian cells by constitutively active MAP kinase kinase. Science 265: 966–970, 1994
Brunet A, Pages G, Pouysségur J: Constitutively active mutants of MAP kinase kinase (MEK1) induce growth factor-relaxation and oncogenicity when expressed in fibroblasts. Oncogene 9: 3379–3387, 1994