細胞外システイン/シスチンレドックスは、メタロプロテイナーゼ依存性表皮成長因子受容体シグナル伝達によってP44/P42 MAPK経路を調節します

以前の研究では、細胞外システイン/シスチン（CYS/CYSS）酸化還元状態の減少による大腸癌（CACO-2）細胞の増殖の刺激が発生し、細胞内グルタチオンに明らかな影響がなく、この刺激は表皮成長の添加により失われることが示されています。要素。本研究の目的は、細胞外CYS/CYSS酸化還元状態がより還元されると、マイトジェン性P44/P42マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）経路を活性化するかどうか、およびこれが表皮成長因子受容体（EGFR）を介してシグナル伝達されるかどうかを判断することでした。CACO -2細胞は、-150〜0 mVの生理学的外部酸化還元条件にさらされました。追加の成長因子がない場合、最も減少した（-150 mV）酸化還元状態はEGFRリン酸化の80％の増加を誘発し、これに続いてp44/p42 MAPKのリン酸化の著しい増加が続きました。EGFR（Ag1478）およびp44/p42 MAPK（U0126）の阻害剤は、酸化還元依存性P44/P42リン酸化をブロックし、EGFRによってシグナル伝達が発生したことを示しています。これらの効果は、非緊急アルキル化剤による前処理によって阻害され、シグナル伝達が細胞外空間にアクセス可能なチオールが含まれることを示しています。EGFRリガンドTGF-alphaは、酸化還元状態の還元状態で培養培地で増加しました。EGFRのレドックス依存性リン酸化は、メタロプロテイナーゼ阻害剤（GM6001）によって完全に予防され、TGF-αに対する抗体は、酸化還元によるp44/p42 MAPKのリン酸化を部分的に阻害しました。したがって、データは、メタロプロテイナーゼの酸化還元依存性活性化が、TGFα依存性メカニズムによりマイトジェン性P44/P42 MAPK経路を刺激できることを示しています。CYSの可用性とCYS/CYSS酸化還元は栄養、病気、環境への曝露に依存しているため、結果は、細胞増殖が成長因子シグナル伝達経路に対するCys依存性酸化還元効果によって生理学的に影響を受ける可能性があることを示唆しています。

Previous research shows that stimulation of proliferation of colon carcinoma (Caco-2) cells by a more reduced extracellular cysteine/cystine (Cys/CySS) redox state occurs with no apparent effect on intracellular glutathione and that this stimulation is lost on addition of epidermal growth factor. The purpose of the present study was to determine whether a more reduced extracellular Cys/CySS redox state activates the mitogenic p44/p42 mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway and whether this is signaled through the epidermal growth factor receptor (EGFR). Caco-2 cells were exposed to a range of physiological extracellular redox conditions from -150 to 0 mV. In the absence of added growth factors, the most reduced (-150 mV) redox state induced an 80% increase in EGFR phosphorylation, and this was followed by a marked increase in phosphorylation of p44/p42 MAPK. Inhibitors of EGFR (AG1478) and p44/p42 MAPK (U0126) phosphorylation blocked redox-dependent p44/p42 phosphorylation, indicating that signaling occurred by EGFR. These effects were inhibited by pretreatment with a nonpermeant alkylating agent, showing that signaling involved thiols accessible to the extracellular space. The EGFR ligand TGF-alpha was increased in culture medium at more reduced redox states. Redox-dependent phosphorylation of EGFR was completely prevented by a metalloproteinase inhibitor (GM6001), and an antibody to TGF-alpha partially inhibited the phosphorylation of p44/p42 MAPK by redox. Thus the data show that a redox-dependent activation of metalloproteinase can stimulate the mitogenic p44/p42 MAPK pathway by a TGF-alpha-dependent mechanism. Because Cys availability and Cys/CySS redox are dependent on nutrition, disease, and environmental exposures, the results suggest that cell proliferation could be influenced physiologically by Cys-dependent redox effects on growth factor signaling pathways.