Рецептор эпидермального фактора роста как мишень противоопухолевого действия мутантных форм биназы

Обоснование. Рецептор эпидермального фактора роста (epidermal growth factor receptor, EGFR) — один из ключевых белков клеточного сигналинга, контролирующего каскады митоген-активируемых протеинкиназ (mitogen-activated protein kinase, МАРК). Нарушение функционирования EGFR ассоциировано с развитием различных опухолевых заболеваний, что указывает на актуальность разработки таргетных анти-EGFR-препаратов. Одним из перспективных противоопухолевых агентов, способных взаимодействовать с EGFR, является рибонуклеаза (РНКаза) Bacillus pumilus — биназа, цитотоксический потенциал которой в первую очередь обусловлен её активностью в отношении внутриклеточной РНК. При этом мутантные формы биназы K26A и H101E со сниженной каталитической активностью также обладают противоопухолевыми свойствами.

Цель. Оценить вклад взаимодействия мутантных форм биназы с EGFR в их цитотоксический потенциал.

Методы. Характеристику антипролиферативной активности биназы и её мутантных форм — K26A и H101E с остаточной каталитической активностью в размере 11,0 и 0,02% соответственно — проводили методом МТТ-теста на линии клеток эпидермоидной карциномы А431 с повышенным уровнем экспрессии EGFR дикого типа. Взаимодействие РНКаз с EGFR и их способность модулировать МАРК/ERK-каскад исследовали с помощью иммунофлуоресцентного анализа. Гипотетические модели белок-белкового взаимодействия конструировали с использованием средств компьютерного моделирования. Антимиграционную активность РНКаз оценивали в стандартном тесте на зарастание царапины.

Результаты. Установлено, что биназа и её мутанты снижают пролиферативную активность опухолевых клеток А431 на 40%. Предварительная обработка клеток моноклональным антителом к EGFR цетуксимабом приводит к ослаблению цитотоксического потенциала мутантов биназы. С помощью средств компьютерного моделирования показано, что исследуемые РНКазы способны взаимодействовать с EGFR, при этом предсказано, что биназа обладает большей аффинностью к АТФ-связывающему сайту тирозинкиназного домена, а мутантные производные — к области, отвечающей за эндоцитоз рецептора. Это может опосредовать наблюдаемые различия в скорости интернализации EGFR. В отличие от биназы и мутанта K26A, каталитически неактивный мутант H101E не обладает антимиграционной активностью, что указывает на важность наличия определённого уровня ферментативной активности.

Заключение. EGFR является мишенью цитотоксического действия мутантных форм биназы, взаимодействие с ним приводит к ингибированию сигнального пути МАРК/ERK и гибели опухолевых клеток.