HUNK открывает новую функцию в регуляции клеточного транспорта

Эндоцитоз — ключевой клеточный процесс, при котором клетки поглощают грузы, заключая их в мембраносвязанные везикулы. Эти везикулы транспортируются в разные части клетки через эндосомальную систему, перемещаются по цитоскелету и обеспечивают динамический контакт между различными подтипами эндосом или с другими органеллами, такими как лизосомы.

Эндоцитоз классифицируется на несколько механистических и морфологических путей, включая опосредованный клатрином (CME) и опосредованный кавеолами (CavME). Однако механизмы и регуляторы, участвующие в поглощении и доставке грузов, до сих пор изучены не полностью.

CavME — это зависимый от динамина путь через кавеолы, инвагинации плазматической мембраны, обогащённые холестерином и сфинголипидами. Они формируются кавеолинами и CAVIN-белками для облегчения эндоцитоза различных веществ, включая токсины, факторы роста и бычий сывороточный альбумин (BSA). Специфичность эндоцитарных путей для определённых грузов и последующих транспортных маршрутов остаётся плохо изученной.

Siyuan Jiang и коллеги сосредоточились на этом важнейшем процессе. Анализ профиля экспрессии клеток с нокаутом HUNK показал обогащение путями "эндоцитоз" и "лизосома", что указывает на ключевую роль HUNK в эндоцитозе.

Исследователи использовали эндоцитарные маркеры, ингибиторы и siRNA для оценки функции HUNK в сигнальных путях эндоцитоза. Результаты показали, что HUNK селективно ингибирует CavME и предпочтительную доставку грузов к лизосомам, что зависит от его киназной активности.

Более того, они наблюдали, что лизосомы в клетках с нокаутом были больше по размеру и количеству по сравнению с контрольными клетками, что демонстрирует усиленное созревание эндолизосом. Затем они идентифицировали AGAP3 как реального партнёра HUNK по связыванию. HUNK фосфорилирует AGAP3 по сайту S396, что критически важно для образования эндолизосом и рекрутирования AGAP3 к ранним эндосомам, что негативно регулирует активность ARF6.

Это, в свою очередь, приводит к снижению перехода ранних/поздних эндосом и образования эндолизосом.

Кроме того, клетки колоректального рака с дефицитом HUNK демонстрировали более эффективную интернализацию альбумин-связанного паклитаксела, усиливая цитотоксичность против опухоли. Комбинация ингибитора HUNK и альбумин-связанного паклитаксела показала улучшенный терапевтический эффект. Это расширяет понимание роли HUNK в эндоцитозе и его потенциальных последствий при таких заболеваниях, как рак.

Команда обнаружила, что HUNK селективно ингибирует поглощение грузов и их транспорт к лизосомам по кавеолярному пути, фосфорилируя AGAP3 для инактивации ARF6 киназ-зависимым образом. Учитывая центральную роль эндоцитоза в поглощении наномедицинских препаратов, это исследование даёт новые идеи для повышения эффективности наночастиц в терапевтических приложениях.

Результаты опубликованы в журнале Science Bulletin.