Изучение роли митотической киназы Aurora A в развитии наследственной поликистозной болезни почек человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.25, кандидат биологических наук Плотникова, Ольга Викторовна

• Плотникова, Ольга Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Плотникова, Ольга Викторовна

Оглавление.

Список сокращений.

Введение.

Глава I. Обзор литературы.

1.1 Общие представления о поликистозной болезни почек.

1.2 Клинические и гистологические особенности ПБП.

1.3 Механизмы развития ПБП.

1.4 Структура и функция полицистина-1 и полицистина-2 — белков, мутированных при ПБП.

1.5 Кальций и клеточная пролиферация. Роль полицистинов в поддержание гомеостаза кальция в почечном эпителии.

1.6 Локализация полицистина-2 в почечной клетке определяет его функции.

1.7 Первичная ресничка и ее роль в патогенезе ПБП.

1.8 Направления в лечении ПБП.

1.9 Киназы семейства Aurora (Aur).

1.10 Структура и регуляция киназы Aurora A (AurA).

1.11 Роль киназы AurA в регуляции пролиферации клеток.

1.12 Роль киназы AurA в индукции разборки первичной реснички.

1.13 Активатор киназы AurA NEDD9 (HEF1).

Глава II. Материалы и методы исследования.

2.1 Объекты исследования.

2.2 Реактивы.

2.3 Методы исследования.

2.3.1 Клонирование.

2.3.2 Клеточные культуры и трансфекция.

2.3.3 Получение лизатов, коиммунопреципитация и иммуноблотинг.

2.3.4 Получение рекомбинантных белков.

2.3.5 Анализ киназной активности in vitro.

2.3.6 Иммунохимическое исследование.

2.3.7 Иммунофлуоресцентный анализ.

2.3.8 Измерение концентрации внутриклеточного кальция.

2.3.9 Индукция формирования первичной реснички.

2.3.10 Измерение цитотоксичности РНА-680632.

2.3.11 Исследование последовательности фаз клеточного цикла методом проточной цитофлуорометрии.

2.3.12 Статистическая обработка результатов.

Глава III. Результаты и обсуждение.

3.1 Локализация и активность AurA в почечном эпителии.

3.2 Экспрессия киназы AurA в кистозном эпителии и определение уровня фосфорилированной AurA у больных ПБП.

3.3 Выбор модели для изучения регуляции почечных белков полицистина-1 и 2.

3.4 Изучение роли киназы AurA в регуляции полицистина-1 в первичной реснички почечных клеток линии НК2.

3.5 Выбор модели для изучения регуляции киназой AurA функции кальциевого канала, образованного РС2.

3.6 Активация AurA в ответ на стимулы, ведущие к увеличению концентрации внутриклеточного Са2+.

3.7 Киназа AurA негативно регулирует функцию кальциевого канала РС2, снижая содержания Са2+ в цитоплазме почечных клеток.

3.8 Связывание и фосфорилирование киназой AurA С-терминального домена полицистина-2.

3.9 Функциональный анализ мутаций в сайте фосфорилирования AurA S829.

3.10 Изучение приложения ингибитора киназы AurA в терапии ПБП.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение роли митотической киназы Aurora A в развитии наследственной поликистозной болезни почек человека»

Актуальность темы исследования

Поликистозная болезнь почек (ПБП) - врождённое заболевание человека, характеризующееся образованием и ростом множественных кист в обеих почках. Кисты могут располагаться в кортикальном или мозговом слоях почек [1]. ПБП связана с нарушением пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток в собирательных канальцах почек [2]. В норме эпителий собирательных канальцев почек относится к медленно обновляющемуся типу клеточных популяций, характеризующихся очень низким темпом пролиферации, и представлен долгоживущими клетками, участвующими преимущественно в реабсорбции питательных веществ во внутриканальцевые капилляры. При ПБП начинается неконтролируемая пролиферация эпителия канальцев почек, сопровождающаяся утратой клетками поляризации и нарушением дифференцировки, что неизбежно приводит к формированию кист [152]. Молекулярный механизм таких нарушений дифференцировки и как следствие формирования кист во многом не изучен, и в настоящее время лечение ПБП остается только симптоматическим, заключающимся в коррекции проявлений болезни [3].

ПБП развивается в случаях появления инактивирующих мутаций в генах PKD1 или PKD2 [4,5], кодирующих трансмембранные белки полицистин-1 и полицистин-2, соответственно. Полицистин-1 является интегральным мембранным белком, который связывается с кальциевым каналом, сформированным из шести субъединиц белка полицистина-2, образуя комплекс, поддерживающий дифференцировку и контролирующий пролиферацию почечного эпителия при участии сенсорного сигнального пути [6].

Показано, что комплекс полицистина-1 и полицистина-2 локализуется в плазмолемме первичных ресничек [5,7]. Неподвижная первичная ресничка представляет собой выдающеюся в просвет канальца покрытую плазматической мембранной органеллу [62]. В ее основании находится 6 базальное тело, а собственно ресничка образована девятью дуплетами периферических микротрубочек без двух центральных (в отличии от классической реснички, у которой обязательно присутствует центральный дуплет) [8]. Есть все основания полагать, что первичные реснички, присутствующие на поверхности почечных эпителиальных клеток, являются механосенсорными органеллами, которые инициируют широкий спектр передачи Са2+-опосредованных регуляторных сигналов, причем в данном случае реснички «отслеживают» скорость тока мочи через канальцы и собирательные трубочки [8,9].

В результате воздействия на первичную ресничку механических стимулов происходит инициация входа Са2+ в цитоплазму, что запускает каскад сигналов, регулирующих пролиферацию клеток [164]. При вступлении клетки в митоз происходит потеря первичной реснички вследствии того, что базальное тело, находящееся в ее основании, участвует в формировании центросомы (диплосомы) [126]. Было показано, что одним из признаков опухолевых трансформированных клеток как раз является потеря первичной реснички [122]. Эти и другие данные, демонстрирующие, что в первичной ресничке локализовано большое количество различных групп митотических белков, например, таких как семейство NEK-киназ, участвующих в регуляции митоза [114], позволяет предположить, что целостная первичная ресничка играет важную роль в регуляции клеточного цикла. Более того, полученные в последние годы данные указывают, что развитие ПБП часто сопровождается уменьшением или полной утратой первичной реснички почечным эпителием [170].

Таким образом, нарушение функционирования или полная потеря первичной реснички, сопровождающаяся нарушением восприимчивости почечного эпителия к току мочи и нарушением гомеостаза Са2+, способствует расстройству регуляции клеточного цикла, что ведет к неконтролируемой пролиферации клеток и формированию кист. Хотя этапы гистогенеза кист изучены достаточно подробно, остаются неясными вопросы, связанные с механизмом нарушения контроля пролиферации и дифференцировки эпителия почечных канальцев. В настоящее время картина молекулярных механизмов, контролирующих функции дифференцированных клеток в почке постепенно проясняется. Интересно, что Aurora A (AurA) хорошо изученная как митотическая киназа, располагающаяся на полюсах веретена деления начиная с профазы и до окончания тело фазы и участвующая в регуляции клеточного цикла [11], может являться одним из ведущих белков, контролирующих пролиферацию почечного эпителия. Ген АигА, картируется в областях хромосом, часто нарушаемых при опухолях (20ql3.2-q.l3.3) и избыточно экспрессируется во многих первичных опухолях [77]. Избыточная экспрессия или несвоевременная активация киназы AurA вызывает нарушение регуляции прохождения клетки по клеточному циклу, что сопровождается увеличением количества центросом и анеуплоидией, в отдельных случаях ведущих к трансформации клеток млекопитающих [77,103].

Следует отметить, что одним из начальных этапов развития кист является как раз нарушение в регуляции нормальной пролиферации клеток с появлением мультицентросомных клеток с последующим изменением их структуры [19], что, скорее всего, может свидетельствовать о существенной роли киназы AurA в этих процессах. Недавно было обнаружено, что киназа AurA локализована в базальном теле первичной реснички и была показана ее ключевая роль в инициации разборки и последующей потери клеткой этой структуры [126]. Выше описанная роль киназы AurA в инициации разборки первичной реснички и регуляции клеточного цикла позволяет нам рассматривать киназу AurA как новый маркер ПБП, которая безусловно вовлечена в патогенез ПБП.

Цель исследования

Изучение роли митотической киназы Aurora А в нарушении пролиферации клеток почечного эпителия при развитии наследственной поликистозной болезни почек человека.

Задачи исследования

1. Продемонстрировать локализацию киназы AurA в нормальной почечной ткани и изучить возможность гиперактивации киназы AurA у больных поликистозной болезнью почек с использованием иммуногистохимических методов.

2. Выбрать модель, позволяющую изучать роль киназы AurA в регуляции полицистинов, белков, мутированных при ПБП, с применением биохимических методов, и приемлемую для дальнейших функциональных исследований.

3. Ответить на вопросы: взаимодействует ли киназа AurA с полицистином-1 и полицистином-2 и регулирует ли их активность путем фосфорилирования?

4. Оценить функциональную значимость взаимодействия AurA с полицистинами и показать роль ингибитора AurA в регуляции этих белков.

Научная новизна работы

Работа содержит новые данные о роли киназы AurA в развитии поликистозной болезни почек (ПБП). AurA известна как киназа, участвующая в регуляции митоза и прохождения клеткой через G2/M фазы клеточного цикла [11]. Ранее не было известно о локализации киназы AurA в клетках почечного эпителия и, тем более, не была изучена роль этой киназы в ПБП. В данной работе впервые показано, что уровень активированной путем фофсорилирования киназы AurA повышен в эпителии, выстилающем просвет кист у больных ПБП в отличие от интактного эпителия. Выявлен механизм участия киназы AurA в нарушении регуляции пролиферации почечного эпителия, что является одной из первичных причин формирования кист при ПБП.

В данном исследовании было обнаружено, что AurA может рассматриваться как один из ключевых белков, вовлеченных в патогенез ПБП, ингибирование этой киназы может являться потенциальным' и эффективным терапевтическим подходом в лечении ПБП.

Практическая значимость диссертации

При отсутствии терапевтических средств для лечения ПБП, в настоящее время активно ведется поиск и изучение белков, вовлеченных в процесс нарушения клеточной пролиферации при формировании кист у больных ПБП. В данной работе была установлена новая роль киназы AurA в развитии данной патологии и показано, что в эпителии кист уровень фосфорилирования киназы AurA повышен у больных ПБП. Также было продемонстрировано, что использование ингибиторов AurA ведет к восстановлению нарушенного гомеостаза кальция при ПБП, что может способствовать ингибированию пролиферации» кистозного эпителия. Таким образом, полученные данные позволяют говорить о потенциальной возможности использования ингибиторов киназы AurA в качестве терапевтических агентов в лечении ПБП.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследований и ряд примененных в работе методов внедрены в учебный процесс на кафедре молекулярной биологии и биотехнологии ГОУ ВПО РГМУ Росздрава.

Апробация результатов диссертационной работы

Результаты работы были представлены на международных конференциях: "13th Annual Postdoctorial and Graduate Student Research Conference" (Филадельфия, США, 2008), "Forefronts Symposium on Polycystic Kidney Disease" (Монреаль, Канада, 2008), "The American Society for Cell Biology, 48th Annual Meeting",(Сан-Франциско, США 2008), "14th Annual Postdoctorial

10 and Graduate Student Research Conference" (Филадельфия, США, 2009), II Всероссийский, с международным участием, конгресс студентов и аспирантов-биологов "Симбиоз Россия 2009", (Пермь, 2009), 13-я международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «биология — наука XXI века» (Пущино, 2009), "The American Society for Cell Biology, 49th Annual Meeting" (Сан-Диего, США 2009),

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 171 источников (6 отечественных и 165 зарубежных). Работа содержит 43 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Гистология, цитология, клеточная биология», Плотникова, Ольга Викторовна

ВЫВОДЫ:

1. Установлено, что киназа AurA присутствует в эпителии почечных канальцев у здоровых индивидов, однако содержание фосфорилированной киназы AurA в этом случае минимально. В эпителии, выстилающем просвет кист у больных ПБП по сравнению со здоровыми донорами, уровень фосфорилированной киназы AurA существенно повышен.

2. Отработана оптимальная модель на основе нормальных почечных клеток человека линии НК2, позволяющяя изучать роль киназы AurA в регуляции полицистинов -1 и -2 в норме и в условиях, моделирующих патологию.

3. В норме активированная киназа AurA взаимодействует с полицистинами регулируя их путем фосфорилирования. Гиперактивация киназы AurA приводит к резкому уменьшению выброса кальция через канал, образованный полицистином-2, что характерно для эпителия кист.

4. Ингибирование киназы AurA увеличивает активность кальциевого канала, препятствуя избыточному фосфорилированию полицистина-2, что способствует повышению уровня цитоплазматического кальция, пониженному в кистозном эпителии почек больных ПБП.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Материалы диссертационной работы могут быть использованы для диагностических целей в практике лечебных учреждений при характеристики пролиферативных изменений, происходящих в кистозном эпителии при развитии ПБП. Описанная в данной работе способность ингибитора AurA корректировать такие патологические изменения при ПБП, как снижение уровня цитоплазматического кальция и редукции длины первичной реснички, может способствовать дальнейшему изучению приложения этого ингибитора в терапии ПБП.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Плотникова, Ольга Викторовна, 2009 год

1. Берман Р. Е., Воган В. К. Руководство по педиатрии. М.: Медицина, 1994.-Т. 6.

2. Жажан П. М. Первичная ресничка как механосенсор // Сенсорные системы. 2008. - Т. 22. - №2. - С.99-111.

3. Игнатова М.С., Вельтищев Ю.Е. Детская нефрология. М.: Медицина, 1982.

4. Игнатова М.С., Вельтищев Ю.Е. Эпидемиология хронических болезней почек и других органов мочевой системы. В кн.: Профилактическая и превентивная нефрология (генетические и экопатогенные факторы риска развития нефропатий). М.: Медицина, 1996: 5-10.

5. Осипов И. Б., Колесникова И.Ф. Поликистоз почек у детей (классификация, этиопатогенез, клиника, диагностика, лечебная тактика) // Нефрология. 2000. - № 4. - Р. 97-103.

6. Тареева И.Е. Нефрология. Руководство для врачей, М.: Медицина, 2000.

7. Afzelius В. A. Cilia-related diseases. // J. Pathol. 2004. - № 204. - P. 470477.

8. Agnes B. Fogo J. А. В., Arthur H. Cohen, Robert B. Colvin, J. Charles Jennette. Fundamentals of Renal Pathology. // Springer Science + Business Media, 2006. 2006. - P.

9. Alexandrescu D. Т., Kauffman C. L., and Dasanu C. A. The cutaneous epidermal growth factor network: Can it be translated clinically to stimulate hair growth? // Dermatol Online J. 2009. - № 15. - P. 1

10. Andrews^ P. D., Knatko E., Moore W. J., and Swedlow J. R. Mitotic, ' mechanics: the auroras .come into view; // Curr Opin Cell Biol. 2003.15. P. 672-683. ' ; V

11. Andrews P. D. Aurora kinases: shining lights on the therapeutic horizon? // Oncogene. 2005. № 24. - P. 5005-5015.

12. Anyatonwu G. I., and- Ehrlich B. E. Calcium signaling/and polycystin-2.7/ Biochem Biophys Res Commun. 2004. - №'322: - P: 1364-1373;

13. Berridge M. J., Bootman M. D;, and Roderick H. L. Calcium signalling: dynamics, homeostasis and remodelling. // Nat Rev Mol Cell Biol. 2003. -№4.-P. 517-529.

14. Bolanos-Garcia V. M. Aurora kinases. // Int J Biochem Cell Biol. 2005. -№ 37. — P. 1572-1577.

15. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dyebinding • //Anal.Biochem. 1976. - № 72. - P.: 248-254.

16. Burtey S., Riera M., Ribe E., Pennenkamp P:, Ranee R., Luciani J., Dworniczakv B.,:.Mattei M: G;, and Fontes Ш. Centrosome overduplication; and mitotic instability in PICD2 transgenic lines. // Cell Biol Int: 2008. -№32.-P. 1193-1198.

17. Cantiello H. F. Regulation of calcium signaling by polycystin-2. // Am J Physiol Renal Physiol. 2004. - № 286. - P. F1012-1029.

18. Cantiello H. F., Montalbetti N., Timpanaro G. A., and Gonzalez-Perrett S. Polycystin-2 as a signal transducer. // Adv Exp Med Biol. 2004. - № 559. -P. 235-244.

19. Carmena M., and Earnshaw W. C. The cellular geography of aurora kinases. // Nat Rev Mol Cell Biol. 2003. - № 4. - P. 842-854.

20. Carpinelli P., and Moll J. Aurora kinases and their inhibitors: more than one target and one drug. // Adv Exp Med Biol. 2008. - № 610. - P. 54-73.

21. Cavalier-Smith T. Basal body and flagellar development during the vegetative cell cycle and the sexual cycle of Chlamydomonas reinhardii. // J. Cell Sci. 1974. -№ 16.-P. 529-556.

22. Celic A., Petri E. Т., Demeler В., Ehrlich В. E., and Boggon T. J. Domain mapping of the polycystin-2 C-terminal tail using de novo molecular modeling and biophysical analysis. // J- Biol Chem. 2008. - № 283. -P. 28305-28312.

23. Charron A. J., Nakamura S., Bacallao R., and Wandinger-Ness A. Compromised cytoarchitecture and polarized trafficking in autosomal dominant polycystic kidney disease cells. // J Cell Biol. 2000. - № 149. -P. 111-124.

24. Cheetham G. M., Knegtel R. M., Coll J. Т., Renwick S. В., Swenson L., Weber P., Lippke J. A., and Austen D. A. Crystal structure of aurora-2, anoncogenic serine/threonine kinase. // J Biol Chem. 2002. - № 277. -P. 42419-42422.

25. Cheung С. H., Coumar M. S., Hsieh H. P., and Chang J. Y. Aurora kinase inhibitors in preclinical and clinical testing. // Expert Opin Investig Drugs. -2009.-№ 18.-P. 379-398.

26. Chin D., and Means A. R. Calmodulin: a prototypical calcium sensor. // Trends Cell Biol. 2000. - № 10. - P. 322-328.

27. Choi J., and Husain M. Calmodulin-mediated cell cycle regulation: new mechanisms for old observations. // Cell Cycle. 2006. - № 5. - P. 21832186.

28. Clapham D. E. TRP channels as cellular sensors. // Nature. 2003. - № 426. -P. 517-524.

29. Coumar M. S., Cheung С. H., Chang J. Y., and Hsieh H. P. Advances in Aurora kinase inhibitor patents. // Expert Opin Ther Pat. 2009. - № 19. -P. 321-356.

30. Crane R., Gadea В., Littlepage L., Wu H., and Ruderman J. V. Aurora A, meiosis and mitosis. // Biol Cell. 2004. - № 96. - P. 215-229.

31. Dayanithi G., Viero C., and Shibuya I. The role of calcium in the action and release of vasopressin and oxytocin from CNS neurones/terminals to the heart. // J Physiol Pharmacol. 2008. - № 59 Suppl 8. - P. 7-26.

32. Deane J. A., and Ricardo S. D. Polycystic kidney disease and the renal cilium. // Nephrology (Carlton). 2007. - № 12. - P. 559-564.

33. Defilippi P., Di Stefano P., and Cabodi S. pl30Cas: a versatile scaffold in signaling networks. // Trends Cell Biol. 2006. - № 16. - P. 257-263.

34. Dirksen E. R. Centriole and basal body formation during ciliogenesis revisited.//Biol Cell. 1991.-№72.-P. 31-38.

35. Doxsey S., Zimmerman W., and Mikule K. Centrosome control of the cell cycle. //Trends Cell Biol.- 2005. -№ 15.-P. 303-311.

36. Eggenschwiler J. Т., and Anderson К. V. Cilia and developmental signaling. // Annu Rev Cell Dev Biol. 2007. - № 23. - P. 345-373.

37. Eyers P. A., and Mailer J. L. Regulation of Xenopus Aurora A activation by TPX2. // J Biol Chem. 2004. - № 279. - P. 9008-9015.

38. Ferrari S., Marin O., Pagano M. A., Meggio F., Hess D., El-Shemerly M., Krystyniak A., and Pinna L. A. Aurora-A site specificity: a study with synthetic peptide substrates. // Biochem J. 2005. - № 390. - P. 293-302.

39. Ferrari S. Protein kinases controlling the onset of mitosis. // Cell Mol Life Sci. 2006. - № 63. - P. 781-795.

40. Fisk H. A., Mattison C. P., and Winey M. Human Mpsl protein kinase is required for centrosome duplication and normal mitotic progression. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2003. № 100. - P. 14875-14880.

41. Flory M. R., Moser M. J., Monnat R. J., Jr., and Davis T. N. Identification of a human centrosomal calmodulin-binding protein that shares homology with pericentrin. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2000. № 97. - P. 5919-5923.

42. Fogo A. B. Progression versus regression of chronic kidney disease. // Nephrol Dial Transplant. 2006. - № 21. - P. 281-284.

43. Fu X., Wang Y., Schetle N., Gao H., Putz M., von Gersdorff G., Walz G., and Kramer-Zucker A. G. The subcellular localization of TRPP2 modulates its function. // J Am Soc Nephrol. 2008. - № 19. - P. 1342-1351.

44. Fukuda M., Hiraoka N., and Yeh J. C. C-type lectins and sialyl Lewis X oligosaccharides. Versatile roles in cell-cell interaction. // J Cell Biol. -1999. -№ 147. -P. 467-470.

45. Garuti L., Roberti M., and Bottegoni G. Small molecule aurora kinases inhibitors. // Curr Med Chem. 2009. - № 16. - P. 1949-1963.

46. Gay N. J., Packman L. C., Weldon M. A., and Barna J. C. A leucine-rich repeat peptide derived from the Drosophila Toll receptor forms extended filaments with a beta-sheet structure. // FEBS Lett. 1991. - № 291. -P. 87-91.

47. Gazzano-Santoro H., Ralph P., Ryskamp Т. C., Chen А. В., and Mukku V. R. A non-radioactive complement-dependent cytotoxicity assay for anti-CD20 monoclonal antibody. // J Immunol Methods. 1997. - № 202. -P. 163-171.

48. Geng L., Burrow C. R., Li H. P., and Wilson P. D. Modification of the composition of polycystin-1 multiprotein complexes by calcium and tyrosine phosphorylation. // Biochim Biophys Acta. 2000. - № 1535. -P. 21-35.

49. Geng L., Okuhara D., Yu Z., Tian X., Cai Y., Shibazaki S., and Somlo S. Polycystin-2 traffics to cilia independently of polycystin-1 by using an N-terminal RVxP motif. // J Cell Sci. 2006. - № 119. - P. 1383-1395

50. Giamarchi A., Padilla F., Crest M., Honore E., and Delmas P. TRPP2: Ca2+-permeable cation channel and more. // Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). -2006.-№52.-P. 105-114.

51. Giet R., McLean D., Descamps S., Lee M. J., Raff J. W., Prigent C., and Glover D. M. Drosophila Aurora A kinase is required to localize D-TACC to centrosomes and to regulate astral microtubules. // J Cell Biol. 2002. -№ 156.-P. 437-451.

52. Haimo L. Т., and Rosenbaum J. L. Cilia, flagella, and microtubules. // J Cell Biol. 1981. -№91. -P. 125s-130s.

53. Hanaoka K., Qian F., Boletta A., Bhunia A. K., Piontek K., Tsiokas L., Sukhatme V. P., Guggino W. В., and Germino G. G. Co-assembly of polycystin-1 and -2 produces unique cation-permeable currents. // Nature. -2000. № 408. - P. 990-994.

54. Harrell F. E. (2001) Chapter 2. in Regression Modeling Strategies, Springer, New York. P. 123-508.

55. Harris P. C., and Torres V. E. Polycystic kidney disease. // Annu Rev Med. -2009.-№60.-P. 321-337.

56. Harwood L., and Wilson B. Genetics and polycystic kidney disease. // CANNT J. 2004. - № 14. - P. 37.

57. Hidaka S., Konecke V., Osten L., and Witzgall R. PIGEA-14, a novel coiled-coil protein affecting the intracellular distribution of polycystin-2. // J. Biol Chem. 2004. - № 279. - P. 35009-35016.

58. Honda K., Mihara H., Kato Y., Yamaguchi A., Tanaka H., Yasuda H., Furukawa K., and Urano T. Degradation of human Aurora2 protein kinase by the anaphase-promoting complex-ubiquitin-proteasome pathway. // Oncogene.-2000.-№ 19.-P. 2812-2819.

59. Hu J., Bae Y. K., Knobel К. M., and Barr M. M. Casein kinase II and calcineurin modulate TRPP function and ciliary localization. // Mol Biol Cell. -2006.-№ 17.-P. 2200-2211.

60. Hughes J., Ward C. J., Peral В., Aspinwall R., Clark K., San Millan J. L., Gamble V., and Harris P. C. The polycystic kidney disease 1 (PKD1) gene encodes a novel protein with multiple cell recognition domains. // Nat Genet.- 1995.-№ 10.-P. 151-160.

61. Igarashi P., and Somlo S. Genetics and pathogenesis of polycystic kidney disease. // J Am Soc Nephrol. 2002. - № 13. - P. 2384-2398.

62. Ikezoe T. Aurora kinases as an anti-cancer target. // Cancer Lett. 2008. -P.

63. Kahl С. R., and Means A. R. Regulation of cell cycle progression by calcium/calmodulin-dependent pathways. // Endocr Rev. 2003. - № 24. -P. 719-736.

64. Katayama H., Brinkley W. R., and Sen S. The Aurora kinases: role in cell transformation and tumorigenesis. // Cancer Metastasis Rev. 2003. - № 22.-P. 451-464.

65. Kottgen M., and Walz G. Subcellular localization and trafficking of polycystins. // Pflugers Arch. 2005. - № 451. - P. 286-293.

66. Koulen P., Cai Y., Geng L., Maeda Y., Nishimura S., Witzgall R., Ehrlich В. E., and Somlo S. Polycystin-2 is an intracellular calcium release channel. //Nat Cell Biol. 2002. - № 4. - P. 191-197.

67. Kumar S., Tomooka Y., and Noda M. Identification of a set of genes with developmentally down-regulated expression in the mouse brain. // Biochem Biophys Res Commun. 1992.-№ 185.-P. 1155-1161.

68. Lambert. Polycystic disease of the kidney. // Arch Pathol -1947. -P. 44:34-58.

69. Law S. F., O'Neill G. M., Fashena S. J., Einarson M. В., and Golemis E. A. The docking protein HEF1 is an apoptotic mediator at focal adhesion sites. // Mol Cell Biol. 2000. - № 20. - P. 5184-5195.

70. Leuenroth S. J., Okuhara D., Shotwell J. D., Markowitz G. S., Yu Z., Somlo S., and Crews С. M. Triptolide is a traditional Chinese medicine-derived inhibitor of polycystic kidney disease. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2007. -№ 104.-P. 4389-4394.

71. Li J., Chen L. A., Townsend С. M., Jr., and Evers В. M. PKDl, PKD2, and their substrate Kidins220 regulate neurotensin secretion in the BON human endocrine cell line. // J Biol Chem. 2008. - № 283. - P. 2614-2621.

72. Lina F., and Satlinb L. M. Polycystic kidney disease: the cilium as a common pathway in cystogenesis. // Curr Opin Pediatr. 2004. - № 16. — P. 171-176.

73. Littlepage L. E., and Ruderman J. V. Identification of a new APC/C recognition domain, the A box, which is required for the Cdhl-dependent destruction of the kinase Aurora-A during mitotic exit. // Genes Dev. -2002.-№ 16.-P. 2274-2285.

74. Littlepage L. E., Wu H., Andresson Т., Deanehan J. K., Amundadottir L. Т., and Ruderman J. V. Identification of phosphorylated residues that affect theactivity of the mitotic kinase Aurora-A. // Proc Natl Acad Sci U S A. -2002. -№99. -P. 15440-15445.

75. Loghman-Adham M., Nauli S. M., Soto С. E., Kariuki В., and Zhou J. Immortalized epithelial cells from human autosomal dominant polycystic kidney cysts. // Am J Physiol Renal Physiol. 2003. - № 285. - P. F397-412.

76. Lu K. P., and Means A. R. Regulation of the cell cycle by calcium and calmodulin. // Endocr Rev. 1993. - № 14. - P. 40-58.

77. Ma C., Cummings C., and Liu X. J. Biphasic activation of Aurora-A kinase during the meiosis I- meiosis II transition in Xenopus oocytes. // Mol Cell Biol.-2003.-№23.-P. 1703-1716.

78. Ma R., Li W. P., Rundle D., Kong J., Akbarali H. I., and Tsiokas L. PKD2 functions as an epidermal growth factor-activated plasma membrane channel. // Mol Cell Biol. 2005. - № 25. - P. 8285-8298.

79. Ma Z., Kanai M., Kawamura K., Kaibuchi K., Ye K., and Fukasawa K. Interaction between ROCK II and nucleophosmin/B23 in the regulation of centrosome duplication. // Mol Cell Biol. 2006. - № 26. - P. 9016-9034

80. Marshall W. F. Basal bodies platforms for building cilia. // Curr Top Dev Biol.-2008.-№85.-P. 1-22.

81. Masyuk Т., Masyuk A., and LaRusso N. Cholangiociliopathies: genetics, molecular mechanisms and potential therapies. // Curr Opin Gastroenterol. -2009.-№25.-P. 265-271.

82. Matsumoto Y., and Mailer J. L. Calcium, calmodulin, and CaMKII requirement for initiation of centrosome duplication in Xenopus egg extracts. // Science. 2002. - № 295. - P. 499-502

83. Means A. R. Calcium, calmodulin and cell cycle regulation. // FEBS Lett. -1994.-№347.-P. 1-4.

84. Means A. R. The Year in Basic Science: calmodulin kinase cascades. // Mol Endocrinol. 2008. - № 22. - P. 2759-2765.

85. Meraldi P., Honda R., and Nigg E. A. Aurora-A overexpression reveals tetraploidization as a major route to centrosome amplification in p53-/- cells. //EMBO J.-2002.-№21.-P. 483-492.

86. Michael L. Watson V. E. T. Polycystic Kidney Disease (Oxford Clinical Nephrology Series) // OUP Oxford -1996. P.50-123.

87. Miedel M. Т., Weixel К. M., Bruns J. R., Traub L. M., and Weisz O. A. Posttranslational cleavage and adaptor protein complex-dependent trafficking of mucolipin-1. // J Biol Chem. 2006. - № 281. - P. 1275112759.

88. Montell C., Birnbaumer L., and Flockerzi V. The TRP channels, a remarkably functional family. // Cell. 2002. - № 108. - P. 595-598.

89. Mountzios G., Terpos E., and Dimopoulos M. A. Aurora kinases as targets for cancer therapy. // Cancer Treat Rev. 2008. - № 34. - P. 175-182.

90. Nauli S. M., and Zhou J. Polycystins and mechanosensation in renal and nodal cilia. // Bioessays. 2004. - № 26. - P. 844-856.

91. Nauli S. M., Kawanabe Y., Kaminski J. J., Pearce W. J., Ingber D. E., and Zhou J. Endothelial cilia are fluid shear sensors that regulate calcium signaling and nitric oxide production through polycystin-1. // Circulation. -2008. № 117. - P. 1161-1171.

92. Newby L. J., Streets A. J., Zhao Y., Harris P. C., Ward C. J., and Ong A. C. Identification, characterization, and localization of a novel kidneypolycysticl-polycystin-2 complex. // J Biol Chem. 2002. - № 277. - P. 20763-20773.

93. O'Neill G. M., Fashena S. J., and Golemis E. A. Integrin signalling: a new Cas(t) of characters enters the stage. // Trends Cell Biol. 2000. - № 10. -P. 111-119.

94. Otto E. A., Trapp M. L., Schultheiss U. Т., Helou J., Quarmby L. M., and Hildebrandt F. NEK8 mutations affect ciliary and centrosomal localization and may cause nephronophthisis. // J Am Soc Nephrol. 2008. - № 19. - P. 587-592.

95. Pan J., Wang Q., and Snell W. J. An aurora kinase is essential for flagellar disassembly in Chlamydomonas. // Dev Cell. 2004. - № 6. - P. 445-451

96. Pan J., Wang Q., and Snell W. J. Cilium-generated signaling and cilia-related disorders. // Lab Invest. 2005. - № 85. - P. 452-463.

97. Paredes R. M., Etzler J. C., Watts L. Т., Zheng W., and Lechleiter J. D. Chemical calcium indicators. // Methods. 2008. - № 46. - P. 143-151.

98. Patel V., Li L., Cobo-Stark P., Shao X., Somlo S., Lin F., and Igarashi P. Acute kidney injury and aberrant planar cell polarity induce cyst formation in mice lacking renal cilia. // Hum Mol Genet. 2008. - № 17. -P. 1578-1590.

99. Patel V., Chowdhury R., and Igarashi P. Advances in the pathogenesis and treatment of polycystic kidney disease. // Curr Opin Nephrol Hypertens. -2009.-№ 18. -P. 99-106.

100. Plotnikova О. V., Golemis E. A., and Pugacheva E. N. Cell cycle-dependent ciliogenesis and cancer. // Cancer Res. 2008. - № 68. - P. 2058-2061.

101. Pugacheva E. N., and Golemis E. A. The focal adhesion scaffolding protein HEF1 regulates activation of the Aurora-A and Nek2 kinases at the centrosome. // Nat Cell Biol. 2005. - № 7. - P. 937-946.

102. Pugacheva E. N., and Golemis E. A. HEF1-aurora A interactions: points of dialog between the cell cycle and cell attachment signaling networks. // Cell Cycle.-2006.-№5.-P. 384-391.

103. Pugacheva E. N., Roegiers F., and Golemis E. A. Interdependence of cell attachment and cell cycle signaling. // Curr Opin Cell Biol. 2006. - № 18. -P. 507-515.

104. Pugacheva E. N., Jablonski S. A., Hartman T. R., Henske E. P., and Golemis E. A. HEF1 -dependent Aurora A activation induces disassembly of the primary cilium.//Cell. 2007. - № 129.-P. 1351-1363.

105. Quarmby L. M., and Parker J. D. Cilia and the cell cycle? // J Cell Biol. -2005.-№ 169.-P. 707-710.

106. Ramsey I. S., Delling M., and Clapham D. E. An introduction to TRP channels. // Annu Rev Physiol. 2006. - № 68. - P. 619-647.

107. Rieder C. L., Jensen C. G., and Jensen L. C. The resorption of primary cilia during mitosis in a vertebrate (PtKl) cell line. // J Ultrastruct Res. 1979. -№68.-P. 173-185.

108. Rodat-Despoix L., and Delmas P. Ciliar functions in the nephron. // Pflugers Arch.-2009.-№458.-P. 179-187.

109. Roderick H. L., and Cook S. J. Ca2+ signalling checkpoints in cancer: remodelling Ca2+ for cancer cell proliferation and survival. // Nat Rev Cancer. 2008. -№ 8. - P. 361-375.

110. Rodrigues-Martins A., Riparbelli M., Callaini G., Glover D. M., and Bettencourt-Dias M. From centriole biogenesis to cellular function: centrioles are essential for cell division at critical developmental stages. // Cell Cycle.-2008.-№7.-P. 11-16.

111. Ryan M. J., Johnson G., Kirk J., Fuerstenberg S. M., Zager R. A., and Torok-Storb В. HK-2: an immortalized proximal tubule epithelial cell line from normal adult human kidney. // Kidney Int. 1994. - № 45. - P. 48-57.

112. Sagara Y., and Inesi G. Inhibition of the sarcoplasmic reticulum Ca2+ transport ATPase by thapsigargin at subnanomolar concentrations. // J Biol Chem. 1991. - № 266. - P. 13503-13506.

113. Santos N., and Reiter J. F. Building it up and taking it down: the regulation of vertebrate ciliogenesis. // Dev Dyn. 2008. - № 237. - P. 1972-1981.

114. Schneider L., Clement C. A., Teilmann S. C., Pazour G. J., Hoffmann E. K., Satir P., and Christensen S. T. PDGFRalphaalpha signaling is regulated through the primary cilium in fibroblasts. // Curr Biol. 2005. - № 15. - P. 1861-1866.

115. Schumann F., Hoffmeister H., Bader R., Schmidt M., Witzgall R., and Kalbitzer H. R. Ca2+-dependent conformational changes in a C-terminalcytosolic domain of polycystin-2. // J Biol Chem. 2009. - № 284. -P. 24372-24383.

116. Shiba D., Takamatsu Т., and Yokoyama T. Primary cilia of inv/inv mouse renal epithelial cells sense physiological fluid flow: bending of primary cilia and Ca2+ influx. // Cell Struct Funct. 2005. - № 30. - P. 93-100.

117. Singh M., Cowell L., Seo S., O'Neill G., and Golemis E. Molecular basis for HEF1/NEDD9/Cas-L action as a multifunctional co-ordinator of invasion, apoptosis and cell cycle. // Cell Biochem Biophys. 2007. - № 48. -P. 54-72.

118. Sutters M. The pathogenesis of autosomal dominant polycystic kidney disease. // Nephron Exp Nephrol. 2006. - № 103. - P. el49-155.

119. Toftgard R. Two sides to cilia in cancer. // Nat Med. 2009. - № 15. - P. 994-996.

120. Torres V. E., and Harris P. C. Mechanisms of Disease: autosomal dominant and recessive polycystic kidney diseases. // Nat Clin Pract Nephrol. 2006. -№2.-P. 40-55; quiz 55.

121. Torres V. E., and Harris P. C. Polycystic kidney disease: genes, proteins, animal models, disease mechanisms and therapeutic opportunities. // J Intern Med.-2007.-№261.-P. 17-31.

122. Torres V. E., and Harris P. C. Autosomal dominant polycystic kidney disease: the last 3 years. // Kidney Int. 2009. - № 76. - P. 149-168.

123. Tsiokas L., Arnould Т., Zhu C., Kim E., Walz G., and Sukhatme V. P. Specific association of the gene product of PKD2 with the TRPC1 channel. // Proc Natl Acad Sci USA.- 1999. № 96. - P. 3934-3939.

124. Tsiokas L., Kim S., and Ong E. C. Cell biology of polycystin-2. // Cell Signal. 2007. - № 19. - P. 444-453.

125. Tucker R. W., Pardee А. В., and Fujiwara K. Centriole ciliation is related to quiescence and DNA synthesis in 3T3 cells. // Cell. 1979. - № 17. -P. 527-535.

126. Vader G., and Lens S. M. The Aurora kinase family in cell division and cancer. // Biochim Biophys Acta. 2008. - № 1786. - P. 60-72.

127. Veland I. R., Awan A., Pedersen L. В., Yoder В. K., and Christensen S. T. Primary cilia and signaling pathways in mammalian development, health and disease. // Nephron Physiol. 2009. - № 111. - P. 39-53.

128. Venkatachalam K., Hofmann Т., and Montell C. Lysosomal localization of TRPML3 depends on TRPML2 and the mucolipidosis-associated protein TRPML1. // J Biol Chem. 2006. - № 281. - P. 17517-17527.

129. Vergarajauregui S., and Puertollano R. Two di-leucine motifs regulate trafficking of mucolipin-1 to lysosomes. // Traffic. 2006. - № 7. - P. 337353.

130. Walter A. O., Seghezzi W., Korver W., Sheung J., and Lees E. The mitotic serine/threonine kinase Aurora2/AIK is regulated by phosphorylation and degradation. // Oncogene. 2000. - № 19. - P. 4906-4916.

131. Watson T. L. Polycystic Kidney Disease. // Oxford University Press. 1996. -P. 345-670.

132. Watson T. L. Polycystic Kidney Disease. // Oxford University Press. 2006. -P. 23-78.

133. Wiederhold M. L. Mechanosensory transduction in "sensory" and "motile" cilia. // Annu Rev Biophys Bioeng. 1976. - № 5. - P. 39-62.

134. Wilson P. D. Polycystic kidney disease: new understanding in the pathogenesis. // Int J Biochem Cell Biol. 2004. - № 36. - P. 1868-1873.

135. Wilson P. D. Polycystic kidney disease. // N Engl J Med. 2004. - № 350. -P. 151-164.

136. Wilson P. D. Mouse models of polycystic kidney disease. // Curr Top Dev Biol.-2008.-№84.-P. 311-350.

137. Yoder В. K. Role of primary cilia in the pathogenesis of polycystic kidney disease.//J Am Soc Nephrol. 2007. - № 18.-P. 1381-1388.

138. Особую благодарность автор выражает своим родным и близким за любовь, понимание и терпение.