Реорганизация системы микротрубочек в ходе эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов в интерфазных клетках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.25, кандидат биологических наук Харченко, Марианна Викторовна

• Харченко, Марианна Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Харченко, Марианна Викторовна

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

3.1. Внутриклеточный везикулярный транспорт

3.2. Типы эндоцитоза

3.3. Эндосомы

3.4. Эндоцитоз, опосредованный рецептором ЭФР

3.4.1. ЭФР и его рецептор

3.4.2. Динамика эндоцитоза, опосредованного рецептором ЭФР

3.4.3. Сортировка молекул в ПЭ

3.5. Участие цитоскелета в регуляции эндоцитоза

3.6. Микротрубочки

3.7. Белки, взаимодействующие с микротрубочками

4. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ

4.1. Культивирование клеточных линий

4.2. Лиганды и их производные

4.3. Антитела

4.4. Обработка клеток цитохалазином D

4.5. Обработка клеток буфером для экстракции растворимых цитоплазматических белков цитоскелетным буфером)

4.6. Исследование динамики эндоцитоза

4.7. Субклеточное фракционирование в градиенте плотности 17 %-ного Перколла

4.8. Определение степени деградации лиганда

4.9. Иммунофлуоресцентное окрашивание клеток

4.10. Лазерная сканирующая конфокальная микроскопия

4.11. Измерение интенсивности флуоресценции антител, связанных с тубулином, в цитоплазме клеток

4.12. Воспроизводимость экспериментов

5. РЕЗУЛЬТАТЫ

5.1. Реорганизация тубулинового цитоскелета в ходе эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов

5.2. Реорганизация тубулинового цитоскелета в клетках с разной скоростью эндоцитоза

5.3. Количественный подход к характеристике разных типов реорганизации системы МТ

5.4. Чувствительность МТ к экстракции изменяется в ходе эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов

5.5. Ацетилированность тубулина изменяется в ходе эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов

5.6. Зависимость реорганизации сети МТ от других типов цитоскелета

5.7. Реорганизация тубулинового цитоскелета в клетках, экспрессирующих мутантные формы рецептора ЭФР

6. ОБСУЖДЕНИЕ

7. ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реорганизация системы микротрубочек в ходе эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов в интерфазных клетках»

Актуальность проблемы

Эндоцитоз - один из видов везикулярного транспорта, присущего всем эукариотам. В случае эндоцитоза, опосредованного рецептором, лиганд взаимодействует со своим рецептором, находящимся на плазматической мембране, и образовавшийся лиганд-рецепторный комплекс поступает внутрь клетки (интернализуется). Затем комплексы либо рециклируют на плазматическую мембрану, либо деградируют в лизосомах. Лиганд-рецепторные комплексы, направляемые на деградацию, переходят в поздние мультивезикулярные эндосомы (МВЭ), локализованные в околоядерной области. В этой части клетки зрелые МВЭ взаимодействуют с лизосомами. Считается, что такие перемещения происходят с участием компонентов цитоскелета, в том числе, микротрубочек (МТ). Это предположение получило в дальнейшем множество подтверждений. Были идентифицированы белки, обеспечивающие взаимодействие эндосом с плюс-концами МТ и движение везикул в сторону центра организации МТ (ЦОМТ), такие как CLIP170, динеин-динактиновый комплекс, Rab-белки и др. (Folker et al., 2005; Oda et al., 1995; Valetti et al., 1999; Harrison et al., 2003). Перемещения эндосом с периферии клетки в околоядерную область не происходит после обработки клеток агентами, разрушающими МТ (van Deurs et al., 1985; Соколова и др., 1998; Xie et al., 2004). Данные различных исследователей о роли МТ в эндоцитозе чрезвычайно противоречивы. Сообщается, например, о замедлении разных стадий эндоцитоза после разрушения МТ деполимеризующими агентами (Aniento et al., 1993; D'Arrigo et al., 1997; Xie et a!., 2004). В других работах этот факт ставится под сомнение (Diaz et al., 1991; van Deurs et al., 1995; Соколова и ДР., 1998).

Клетки, экспрессирующие рецепторы эпидермального фактора роста (ЭФР), широко используются для изучения эндоцитоза, передачи внутриклеточного сигнала, а также взаимосвязи этих двух процессов. За последние два десятилетия были идентифицированы многие белки, участвующие в регуляции эндоцитоза на разных этапах (такие, как адаптерный белок Eps15, убиквитин-лигаза с-СЫ, малые ГТФазы Rab5 и Rab7, фосфатидилинозитол-3-киназы и др.). Выяснены также некоторые механизмы сортировки. Однако морфология тубулинового цитоскелета после стимуляции эндоцитоза до сих пор не изучалась, поскольку предполагалось, что радиальная сеть МТ в ходе эндоцитоза принципиально не меняется. В ходе наших исследований роли фосфатидилинозитол-3-киназ 1-го класса в регуляции эндоцитоза было показано, что эти молекулы ассоциируются с внутриклеточными структурами, отличными от эндосом (Железнова и др., 2003). Эти структуры находятся в области ЦОМТ совместно с МТ. В дальнейшем мы впервые описали перестройки тубулинового цитоскелета в ходе эндоцитоза, связанные с нарушением радиального расположения МТ. Научная новизна работы

Мы впервые показали, что радиальная сеть МТ претерпевает последовательные изменения в ходе эндоцитоза. Описанный феномен характерен для широкого ряда культивируемых клеточных линий эпителия и фибробластов. Впервые выявлена связь между стадиями эндоцитоза и архитектурой тубулинового цитоскелета. Впервые продемонстрировано, что радиально расположенные МТ на ранних и на поздних стадиях эндоцитоза отличаются по свойствам.

Заключение диссертации по теме «Гистология, цитология, клеточная биология», Харченко, Марианна Викторовна

7. ВЫВОДЫ

1. Радиальная система МТ в культивируемых интерфазных клетках подвергается последовательным реорганизациям при стимуляции эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов. Стадия перехода лиганд-рецепторных комплексов в поздние эндосомы сопровождается видимой «фрагментацией» и (или) деполимеризацией МТ, в то время как выход продуктов деградации ЭФР во внеклеточную среду коррелирует с восстановлением радиальности сети МТ.

2. Длительность, характер и степень проявления отдельных этапов реорганизации МТ связаны с динамикой эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов.

3. Радиальные МТ, поддерживающие перенос ранних эндосом в околоядерную область, отличаются от «фрагментированых» и радиальных МТ, наблюдаемых на более поздних этапах эндоцитоза, по чувствительности к обработке цитоскелетным буфером и по ацетилированности.

4. Реализация стадии «фрагментации» МТ нуждается в присутствии промежуточных (виментиновых) микрофиламентов, но не зависит от интактности актинового цитоскелета.

5. В клетках, экспрессирующих мутантную форму рецептора ЭФР, не способную к переходу в поздние эндосомы, перестроек тубулинового цитоскелета в ходе эндоцитоза не наблюдается. Можно предполагать, что для начала изменений тубулинового цитоскелета необходимо достижение эндосомами определенной степени зрелости, т.е. их ассоциация с определенными белковыми комплексами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Харченко, Марианна Викторовна, 2008 год

1. Авров К.О., Благовещенская А.Д., Корнилова Е.С., Никольский Н.Н. 1996. Зависимость типа эндоцитоза ЭФР-рецепторных комплексов от базального уровня активности тирозинкиназы рецептора эпидермального фактора роста. Цитология. 38(10): 1084-1091.

2. Василенко К.П, Бурова Е.Б, Цупкина Н.В, Никольский Н.Н. 1998. Интактная сеть микротрубочек необходима для ЭФР-индуцированного транспорта транскрипционного фактора STATI в ядро клеток А-431. Цитология. 40 (12): 1063-1069.

3. Железнова Н.Н., Меликова М.С., Харченко М.В., Никольский Н.Н., Корнилова Е.С. 2003. Роль фосфатидилинозитол-3-киназ р85/р110 и hVPS34 в эндоцитозе ЭФР-рецепторных комплексов. Цитология. 45: 574-581.

4. Пузиков В.Н. 2006. Экзоцитоз белков. М.: ИКЦ «Академкнига». 253 с.

5. Никольский Н.Н., Соркин А.Д., Сорокин А.Б. Эпидермальный фактор роста. П.: Наука. 1987. 200 с.

6. Смурова К.М., Алиева И.Б., Воробьев И.А. 2007. Свободные и связанные с центросомой микротрубочки: количественный анализ и моделирование двухкомпонентной системы. Цитология. 49: 270-279.

7. Харченко М.В., Аксенов Н.Д., Корнилова Е.С. 2002. Влияние гипертонического раствора сахарозы и 5-(М,М-гексаметилен)-амилорида на рецептор-опосредованный и жидкофазный эндоцитоз. Цитология. 44 (7): 681690.

8. Чернобельская О.А., Алиева И.Б., Воробьев И.А. 2004. Динамика восстановления микротрубочек в клетке: быстрый рост от центросомы и медленное восстановление свободных микротрубочек. Цитология. 46 (6): 531544.

9. Arnal I., Heichette С., Diamantopoulos G.S., Chretien D. 2004. CLIP-170/tubulin-curved oligomers coassemble at microtubule ends and promote rescues. Curr Biol. 14(23): 2086-2095.

10. Al-Bassam J.,. Ozer R. Safer D., Halpain S., Milligan R. 2002. MAP2 and tau bind longitudinally along the outer ridges of microtubule protofilaments. The Journal of Cell Biology. 157 (7): 1187-1196.

11. Alieva I.В., Vaisberg E.A., Nadezhdina E.S., Vorobjev I.A. 1992. Microtubule and intermediate filament patterns around the centrosome in interphase cells. In: The centrosome (ed. V. C. Kalnins). San Diego: Academic Press: 103-129.

12. Amayed P., Pantaloni D., Carlier M.-F. 2002. The effect stathmin phosphorylation on microtubule assembly depends on tubulin critical concentration. J. Biol. Chem. 277: 22718-22724.

13. Amos L.A., Schlieper D. 2005. Microtubules and MAPS. Adv. Protein Chem. 71: 257-298.

14. Aniento F., Emans N., Griffiths G., Gruenberg J. 1993. Cytoplasmic dynein-dependent vesicular transport from early to late endosomes. J. Cell Biol. 123: 1373-1387. i

15. Apodaca G. 2001. Endocytic traffic in polarized epithelial cells: role of the actin and microtubule cytoskeleton. Traffic. 2: 149-". 59.

16. Babst M, Katzmann D.J./Estepa-Sabaf ;E.J., Meerloo Т., Emr S.D. 2002. ESCRT-III: an endosome-associated heterooligomeric protein complex required for MVB sorting. Dev. Cell. 3: 271-282.

17. Babst M., Odorizzi G., Estepa E.J. Emr S.D. 2000. Mammalian tumor susceptibility gene 101 (TSG101) and the yeast homologue, Vps23p, both function in late endosomal trafficking. Traffic. 1: 248-258.

18. Bache K.G., Raiborg C., Mehlum A. Stenmark H. 2003. STAM and Hrs are subunits of a multivalent ubiquitin-binding complex on early endosomes. J. Biol. Chem. 278: 12513-12521.

19. Barbero P., Bittova L., Pfeffer S.R. 2002. Visualization of Rab9-mediated vesicle transport from endosomes to the trans-Golgi in living cells. J. Cell Biol. 156: 511-518.

20. Barra H.S., Arce C.A., Rodriguez J.A., Caputto R. 1974. Some common properties of the protein that incorporates tyrosine as a single unite into microtubule proteins. Biochem. Biophys. Res. Commun. 60: 1384-1390.

21. Bastiaens P., Majoul I., Verveer P., Soling H.-D., Jovin T. 1996. Imaging the intracellular trafficking and state of the AB5 quaternary structure of cholera toxin. EMBO J. 15: 4246-4253.

22. Beguinot L., Liall R.M., Willingham M.C., Pastan I. 1984. Down-regulation of the epidermal growth factor receptor in KB cells in due to receptor internalization and subsequent degradation in lysosomes. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 81: 2384-2388.

23. Belmont L.D., Mitchison T.J. 1996. Indentification of a protein that interacts with tubulin dimers and increases the catastrophe rate of microtubules. Cell. 84: 623631.

24. Bergeron J.J.M., Cruz J., Khan M.N., Posner B.J. 1985. Uptake of insulin and other ligands into receptor-rich endocytic components of target cells: the endosomal apparatus. Ann. Rev. Physiol. 47: 383-403.

25. Betz R.C., Planko L., Eigelshoven S., Hanneken S., Pasternack S.M., Bussow H., Bogaert K.V., Wenzel J., Braun-Falco M., Rutten A. 2006. Loss-of-function mutations in the keratin 5 gene lead to Dowling-Degos disease. Am. J. Hum. Genet. 78: 510-519.

26. Beuret N., Stettler H., Renold A., Rutishauser J., Spiess M. 2004. Expression of regulated secretory 'proteins is sufficient to generate granule-like structures in constitutively secreting cells. J Biol Chem. 279 (19): 20242-2049.

27. Birukova A.A., Birukov K.G., Smurova K., Adyshev D., Kaibuchi K., Alieva I., Garcia J.G., Verin A.D. 2004. Novel role of microtubules in thrombin-induced endothelial barrier dysfunction. FASEB J. 18 (15): 1879-1890.

28. Bishop N., Woodman P.G. 2000. ATPase-defective mammalian VPS4 localizes to aberrant endosomes and impairs cholesterol trafficking. Mol. Biol. Cell. 11: 227239.

29. Blobel C. 2005. ADAMs: key components in EGFR signalling and development. Nature Rev. Mol. Cell. Biol. 6: 32-43.

30. Blocker A., Severin F.F., Burkhardt J.K., Bingham J.В., Yu H., Olivo J-C., Schroer T.A., Hyman A.A., Griffiths G. 1997. Molecular requirements for bidirectional movement of phagosomes along microtubules. J. Cell Biol. 137: 113129. '

31. Bosc C., Oenarier E., AncJrieux A., Job D. 1999. STOP proteins. Cell Struct. Funct. 24: 393-399.

32. Bre M.H., Karsenti E. 1990'. Effects of brain microtubule-associated proteins on microtubule dynamics and the nucleating activity of centrosomes. Cell. 15: 88-98.

33. Bre M.H., Kreis Т.Е., Karsenti E. 1987. Control of microtubule nucleation and stability in Madin-Darby canine kidney cells: the occurrence of noncentrosomal, stable detyrosinated microtubules. J. Cell Biol. 105: 1283-1296.

34. Bridges K., Harford J., Ashwell G., Klausner R.D. 1982. Fate of receptor and ligand during endocytosis of asialoglycoproteins by isolated hepatocytes. Prot. Nat. Acad. Sci. USA. 79: 350-354.

35. Brinkley B.R., Cox S.M., Pepper D.A., Wible L., Brenner S.L., Pardue R.L. 1981. Tubulin assembly sites and organization of cytoplasmic microtubules in cultured mammalian cells. J. Cell Biol. 90: 554-562.

36. Brinkley B.R., Fistel S.H., Marcum J.M., Pardue R.L. 1980. Microtubules in cultured cells: Indirect immunofluorescent staining with tubulin antibody. Int. Rev. Cytol. 63: 59-95.

37. Bucci C., Parton R.G., Mather I.H., Stunnenberg H., Simons K., Hoflack В., Zerial M. 1992. The small GTPase rab5 functions as a regulatory factor in the endocytic pathway. Cell. 70: 715-728.

38. Bulinski J.C., Richards J.E., Piperno G. 1988. Postranslational modifications of tubulin: detyrosination and acetylation differentiate populations of interphase microtubules in cultured cells. J. Cell Biol. 106: 1213-1220.

39. Carpenter G. 1992. Receptor tyrosine kinase substrates: src homology domains and signal transduction. FASEB J. 6: 3283-3289.

40. Carpenter G. 1987. Receptor for epidermal growth factor and other polypeptide mitogenes//Ann. Rev. Biochem. 56: 229-238.

41. Carpenter G., Cohen S. 1979. Epidermal growth factor. Ann. Rev. Biochem. 48: 193-216.

42. Carpentier J.-L., White M., Orci L., Kahn R. 1987. Direct visualization of EGF-R. J. Cell Biol. 105: 2751-2762.

43. Chang T.R. 1986. Redistribution of cell surface transferrin receptor prior to their concentration in coated pits as revealed by immunoferritin labels. Cell Tissue Res. 244: 613-619.

44. Chen W.S., Lazar C.S., Poenie M., Tsien R.Y., Cill G.N., Rosenfeld M.G. 1987. Requirement for intrinsic protein tyrosine kinase in the immediate and late action of the EGF-receptor. Nature. 328: 820-823.

45. Chin L., Raynor M.C., Wei X., Chen H.Q., Li L. 2001. Hrs Interacts with Sorting Nexin 1 and Regulates Degradation of Epidermal Growth Factor Receptor J. Biol. Chem. 276: 7069-7078.

46. Clague M.J., Urbe S., Aniento F., Gruenberg J. 1994. Vacuolar ATPase activity is required for endosomal carrier vesicle formation. J. Biol Chem. 269: 21-24.

47. Clarke M., Kohler J., Arana.Q., Liu Т., Heuser J., Gerisch G. 2002. Dynamics of the vacuolar H+-ATPase in the contractile vacuole complex and the endosomal pathway of Dictyostelium cells. J. Cell Sci. 115: 2893-2905.

48. Curmi P.A., Andersen S.S., Lachkar S., Gavet O., Karsenti E., Knossow M., Sobel A. 1997. The stathmin/tubulin interaction in vitro. J. Biol. Chem. 272: 2502925036.

49. DArrigo A., Bucci C., Toh B.H., Stenmark H. 1997. Microtubules are involved in bafilomycin A1-induced tubulation and Rab5-dependent vacuolation of early endosomes. Eur J Cell Biol. 72 (2): 95-103.

50. Davis R.J. 1988. Independent mechanism account for the regulation by PKC of the EGFR affinity and tyrosine kinase activity. J. Biol. Chem. 263: 9462-9469.

51. Denarier E., Fourest-Lieuvin A., Docs C., Pirollet F., Chapel A., Margolis R.L., Job D. 1998. Nonneuronal isoforms of STOP protein are responsible for microtubule cold stability in mammalian fibroblasts. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95: 6055-6060.

52. Diaz R. Colombo M.I., Koval M., Mayorga L., Stahl P. 1991. Endosomal density shift is related to a decrease in fusion capacity. Eur. J. Cell Biol. 56 (2): 223-232.

53. Dickson R., Hanover J.A., Willingham M.C., Pastan I. 1983. Prelysosomal divergence of transferrin and epidermal growth factor during receptor-mediated endocytosis. Biochemistry. 22: 5667-5674.

54. Downward J., Parker P., Waterfield M.D. 1984. Autophosphorylation sites on the epidermal growth factor receptor. Nature. 311: 483-485.

55. Dumontet С., Sikic B.I. 1999. Mechanisms of Action of and Resistance to Antitubulin Agents: Microtubule Dynamics, Drug Transport, and Cell Death. J. Clin. Oncol. 17: 1061.

56. Dunn K.W., Maxfield F.R. 1992. Delivery of ligands from sorting endosomes to late endosomes occurs by maturation of sorting endosomes. J. Cell Biol. 120: 7783.

57. Dunn W.A., Connoly T.P., Hubbard A.L. 1986. Receptor-mediated endocytosis of epidermal growth factor by rat hepatocytes: receptor pathway. J. Cell Biol. 102: 24-36.

58. Dupre S., Volland C., Haguenauer-Tsapis R. 2001. Membrane transport: ubiquitylation in endosomal sorting. Curr Biol. 13 (22): 932-934.

59. Durrbach A., Louvard D., Coudrier E. 1996. Actin filaments facilite two steps of endocytosis. J Cell Sci. 109: 457^65.

60. Eipper B.A. 1972. Rat brain microtubule protein: purification and determination of covalently bound phosphate and carbohydrate. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 69: 2283-2287.

61. Fanger G.R., Johnson N.L., Johnson G.L. 1997. MEK kinases are regulated by EGF and selectively interact with Rac/Cdc42. EMBO J. 16: 4961-4972.

62. Folker E., Baker В., Goodson H. 2005. Interactions between CLIP-170, tubulin, and microtubules: implications for the mechanism of CLIP-170 plus-end tracking behavior. Mol. Biol. Cell. 16: 5373-5384.

63. Fuchs E., Weber K. 1994. Intermediate filaments: structure, dynamics, function, and disease. Annu Rev Biochem. 63: 345-382.

64. Fujimoto L.M., Roth R., Heuser J.E., Schmid S.L. 2000. Actin assembly plays a variable, but not obligatory role in receptor-mediated endocytosis in mammalian cells. Traffic. 1: 161-171.

65. Gaidarov I., Santini F., Warren R.A., Keen J.H. 1999. Spatial control of coated-pit dynamics in living cells. Nat. Cell Biol. 1: 1-7.

66. Galcheva-Gargova Z., Theroux S.J., Davis R. J. 1995. The epidermal growth factor receptor is covalently linked to ubiquitin. Oncogene. 21 (12): 2649-2655.

67. Gard D.L., Kirschner M.W. 1985. A polymer-dependent increase in phosphorylation of beta-tubulin accompanies differentiation of a mouse neuroblastoma cell line. J. Cell Biol. 100: 764-774.

68. Ghosh R.N., Maxfield F.R. 1995. Evidence for nonvectorial retrograde transferring trafficking in the early endosomes of HEP2 cells. J. Cell Biol. 142: 923936.

69. Goldstein J.L., Brown M.S., Anderson R.G.W., Russell D.W., Schneider W.J. 1985. Receptor-mediated endocytosis: concepts emerging from the LDL receptor system. Ann. Rev. Cell Biol. 1: 1-39.

70. Griffiths G. 1992. Compartments of the endocytic pathway. Heidelberg, Berlin: Springer-Verlag. 62: 73-83.

71. Griffiths G., Gruenberg J. 1991. The arguments for pre-existing early and late endosomes. Trends Cell Biol. 1(1): 5-9.

72. Gruenberg J., Griffiths G., Howell K.E. 1989. Characterization of the early endosome and putative endocytic carrier vesicles in vivo and with an assay of vesicle function in vitro. J. Cell Biol. 108: 1301-1316.

73. Gruenberg J., Howell K.E. 1989. Membrane traffic in endocytosis: insights from cell-free assays. Ann. Rew. Cell. Biol. 5: 453-481.

74. Gundersen G.G., Bulinski J.C. 1986. Microtubule arrays in differentiated cells contain elevated levels of a post-translationally modified form of tubulin. Eur. J. Cell Biol. 42: 288-294.

75. Haigler H.T., McCanna J.A., Cohen S. 1979. Direct visualization of the binding and internalization of a ferritin conjugates of the epidermal growth factor in human carcinoma cells A431. J. Cell Biol. 81: 392-395.

76. Harada A., Takei Y., Kanai Y., Tanaka Y., Nonaka S., Hirokawa N. 1998. Golgi Vesiculation and Lysosome Dispersion in Cells Lacking Cytoplasmic Dynein. J. Cell Biol. 141 (1): 51-59.

77. Harding C., Heuser J., Stahl P. 1984. Endocytosis and intracellular processing of transferrin and colloidal gold-transferrin in rat reticulocytes: demonstration of a pathway for receptor shedding. Europ. J. Cell Biol. 35: 256-263.

78. Harrison R., Bucci C., Vieira O., Schroer Т., Grinstein S. 2003. Phagosomes fuse with late endosomes and/or lysosomes by extension of membrane protrusions along microtubules: role of Rab7 and RILP. Mol. Cell. Biol. 23: 6494-6506.

79. Helfand B.T., Chang L., Goldman R.D. 2004. Intermediate filaments are dynamic and motile elements of cellular architecture. J Cell Sci. 15: 133-141.

80. Heuser J.E., Anderson R.G.W. 1989. Hypertonic media inhibit receptor-mediated endocytosis by blocking clathrin-coated pit formation. J. Cell Biol. 108: 389-400.

81. Hewlett L.J., Prescott A.R., Watts C. 1994. The coated pit and macropinocytic pathway serve distinct endosome populations. J. Cell Biol. 124: 689-703.

82. Holbro Т., Civenni G., Hynes N.E. 2003. The ErbB receptors and their role in cancer progression. Exp. Cell. Res. 284: 99-110.

83. Hopkins C.R. 1983. Intracellular routing of transferrin and transferrin receptors in epidermoid carcinoma A431 cells. Cell. 35: 321-330.

84. Hopkins C.R. 1985. The appearance and internalization of transferrin receptors at the margins of spreading human tumor cells. Cell: 40: 199-208.

85. Hopkins C.R., Miller K., Baerdmore J.M. 1985. Receptor-mediated endocytosis of transferrin and epidermal growth factor receptors: a comparison of constitutive and ligand-induced uptake. J. Cell Sci. Suppl. 3: 173-186.

86. Hotani H., Horio T. 1988. Dynamics of microtubules visualized by darkfield microscopy: Treadmilling and dynamic instability.Cell Motility and the Cytoskeleton. 10: 229-236.

87. Hu J., Wittekind S.G., Barr M.M. 2007. STAM and Hrs Down-Regulate Ciliary TRP Receptors. Mol. Biol. Cell. 18: 3277-3289.

88. Kashles O., Szapary D., Bellot F., Ullrich A., Schlessinger J., Schmidt A. 1988. Ligand-induced stimulation of EGF-receptor mutants with altered trans-membrane region. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 85: 9567-9571.

89. Kasuga M„ Zick Y., Blith D.L., Karlsson F„ Haring H.U., Kahn C.R. 1982. Insulin stimulation of phosphorylation of the beta-subunit of the insulin receptor. Formation of both phosphoserine and phosphotyrosine. J. Biol. Chem. 257: 98919894.

90. Kim M.H., Cierpicki Т., Derewenda U., Krowarsch D., Feng Y., Devedjiev Y., Dauter Z., Walsh C. A., Otlewski J., Bushweller J. H., Derewenda Z.S. 2003. The DCX-domain tandems of doublecortin and doublecortin-like kinase. Nat. Struct. Biol. 10: 324-333.

91. Kim S., Coulombe P.A. 2008. Intermediate filament scaffolds fulfill mechanical, organizational, and signaling functions in the cytoplasm. Genes & Dev. 21:15811597.

92. Kirschner M.W., Mitchison T. 1986. Beyond self-assembly: from microtubules to morphogenesis. Cell. 45: 329-342.

93. Klausner R.D., Ashwell G., van Renswoude J., Harford J.В., Bridges K.R. 1983. Binding of apotransferrin to K562 cells: explanation of the transferrin cycle. Prot. Nat. Acad. Sci. USA. 80: 2263-2266.

94. Komada M., Masaki R., Yamamoto A. Kitamura N. 1997. Hrs, a tyrosine kinase substrate with a conserved double zinc finger domain, is localized to the cytoplasmic surface of early endosomes. J. Biol. Chem. 272: 20538-20544.

95. Kong C., Su X., Chen P.-l., Stahl P.D. 2007. Rin1 Interacts with Signal-transducing Adaptor Molecule (STAM) and Mediates Epidermal Growth Factor Receptor Trafficking and Degradation. J. Biol. Chem. 282: 15294-15301.

96. Kreitzer G., Liao G., Gundersen G.G. 1999. Detyrosination of tubulin regulates the interaction of intermediate filaments with microtubules in vivo via a kinesin-dependent mechanism. Mol. Biol. Cell. 10: 1105-1118.

97. Maly I.V., Borisy G.G. 2002. Self-organization of treadmilling microtubules into a polar array. Trends Cell Biol. 12 (10): 462-465.

98. Margolis В., Rhee S.G., Felder S„ Mervic M., Lyall R., Levitzki A., Ullrich A., Zilberstein A., Schlessinger J. 1989. EGF induces tyrosine phosphorylation of phospholipase C-ll: a potential mechanism for EGF receptor signaling. Cell. 57: 1101-1107.

99. Martys J.L., Ho C.-L., Liem R.K.H., Gundersen G.G. 1999. Intermediate Filaments in Motion: Observations of Intermediate Filaments in Cells Using Green Fluorescent Protein-Vimentin. Mol. Biol. Cell. 10:1289-1295.

100. Maxfield F.R., Willingham M.C., Haigler H., Dragsten P., Pastan I. 1981. Binding, surface mobility, internalization and degradation of rodamine-labeled macroglobulin. Biochemistry. 22: 5353-5358.

101. Mc Kean P.G., Vaughan S., Gul K. 2001. The extended tubulin superfamily. J. Cell Sci. 114: 2723-2733.

102. McNally F.J., Okawa K., Iwamatsu A., Ronald D. 1996. Katanin, the microtubule-severing ATPase, is concentrated at centrosomes. JCS. 109: 561-567.

103. Melikova M.S., Kondratov K.A., Kornilova E.S. 2006. Two different stages of epidermal growth factor (EGF) receptor endocytosis are sensitive to free ubiquitin depletion produced by proteasome inhibitor MG132. Cell Biol. Int. 30 (1): 31-43.

104. Miller К., Beardmore J., Kanety H., Schlessinger J., Hopkins C.R. 1986. Localization of the epidermal growth factor (EGF) receptor within the endosomes of EGF-stimulated epidermoid carcinoma (A431) cells. J. Cell Biol. 102: 500-509.

105. Miranda M., Sorkin A. 2007. Regulation of Receptors and Transporters by Ubiquitination: New Insights into Surprisingly Similar Mechanisms. Mol. Interv. 7: 157-167.

106. Mostov K.E., Freidlander M., Blobel G. 1984. The receptor of transepithelial transport of IgA and IgM contains multiple immunoglobuline-like domains. Nature: 308. 37-43.

107. Murray J.W.; Bananis E.; Wolkoff A.W. 2000. Reconstitution of ATP-dependent movement of endocytic vesicles along microtubules in vitro: an oscillatory bidirectional process. Mol Biol Cell.11: 419-433.

108. Murthy R. 1991. Maturation models in endosome and lysosome biogenesis. Trends Cell Biol. 1: 77-82.

109. Myung J., Kim K.B., Crews C.M. 2001. The ubiquitin-proteasome pathway and proteasome inhibitors. Med. Res. Rev. 21: 245-273.

110. Ng D.C., Lin B.H., Lim C.P., Huang G„ Zhang Т., Poli V., Cao X. 2006. Stat3 regulates microtubules by antagonizing the depolymerization activity of stathmin. J. Cell Biol. 172 (2): 245-257.

111. Nielsen E., Severin F., Backer J.M., Hyman A.A., Zerial M. 1999. Rab5 regulates motility of early endosomes on microtubules. Nat. Cell Biology 1: 376382.

112. Novikoff P.M., Cammer M., Tao L., Oda H., Stockert R.J., Wolkoff A.W., Satir P. 1996. Three-dimensional organization of rat hepatocyte cytoskeleton: relation to the asiaioglycoprotein endocytosis pathway. J. Cell Sci. 1996. 109 (Pt 1): 21-32.

113. Oda H„ Stockert R.J., Collins C„ Wang H., Novikoff P.M., Satir P., Wolkoff A.W. 1995. Interaction of the microtubule cytoskeleton with endocytic vesicles and cytoplasmic dynein in cultured rat hepatocytes. J. Biol. Chem. 270: 15242.

114. Olsnes S., Sandvig K. 1985. Endocytosis. In: Toxins. NY: Plenum Press: 195234.

115. Osborn M., Born Т., Koitsch H-J., Weber K. 1978. Stereoimmunofluorescence microscopy. I. Three-dimensional arrangement of microfilaments, microtubules, and tonofilaments. Cell. 14: 477-488.

116. Ozcan F., Klein P., Lemmon M.A., Lax I., Schlessinger J. 2006. On the nature of low- and high-affinity EGF receptors on living cells. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 103: 5735-5740.

117. Piasek A., J Thyberg. 1980. Effects of colchicine on endocytosis of horseradish peroxidase by rat peritoneal macrophages. J Cell Sci. 45: 59-71.

118. Pierre P., Scheel J., Rickard J.E., Kreis Т.Е. 1992. CLIP-170 links endocytic vesicles to microtubules. Cell. 70 (6): 887-900.

119. Piperno G., Fuller M.T. 1985. Monoclonal antibodies specific for an acetylated form of a-tubulin recognize the antigen in cilia and flagella from a variety of organisms. J. Cell Biol. 101: 2085-2094.

120. Posner B.I., Khan M.N., Bergeron J.J.M. 1982. Endocytosis of peptide hormones and other ligands. Endocrine Rev. 3: 280-298.

121. Potokar M., Kreft M., Li L., Andersson J.D., Pangrsic Т., Chowdhury H.H., Pekny M., Zorec R. 2007. Cytoskeleton and vesicle mobility in astrocytes. Traffic. 8: 12-20.

122. Raymond, C.K., Howald-Stevenson, I., Vater, C.A., Stevens, Т.Н. 1992. Morphological classification of „the yeast vacuolar protein sorting mutants: evidence for a prevacuolar compartment in Class E vps mutants. Mol. Biol. Cell. 3: 13891402.

123. Reed N.A., Cai D., Blasius T.L., Jih G.T., Meyhofer E., Gaertig J., Verhey K.J. 2006. Microtubule acetylation promotes kinesin-1 binding and transport. Curr Biol. 16 (21): 2166-2172.

124. Reid E., Connell J., Edwards T.L., Duley S., Brown S.E., Sanderson C.M. 2005. The hereditary spastic paraplegia protein spastin interacts with the ESCRT-III complex-associated endosomal protein CHMP1B. Hum. Mol. Genet. 14: 19-38.

125. Riese D.J. 2nd, Gallo R.M., Settleman J. 2007. Mutational activation of ErbB family recep-tor tyrosine kinases: insights into mechanisms of signal transduction and tumorigenesis. BioEssays. 29: 558-565.

126. Roth Т.Е., Porter K.R. 1964. Yolk protein uptake in the oocyte of the mosquito Aedes aegypti L. J. Cell Biol. 20: 313-332.

127. Ruff-Jamison S., Zhong Z., Wen Z., Chen K., Darnell J.E., Cohen S. 1994. Epidermal growth factor and lipopolysaccharide activate Stat3 transcription factor in mouse liver. J. Biol. Chem. 269: 21933-21935.

128. Salisbury J.L., Condeelis J.S., Satir P. 1980. Role of coated vesicles, microfilaments, and calmodulin in receptor-mediated endocytosis by cultured В lymphoblastoid cells. J Cell Biol. 87: 132-141.

129. Sandoval I.V., Cuatrecasas P. 1976. Opposing effects of cyclic AMP and cyclic GMP on protein phosphorylation in tubulin preparations. Nature. 262: 511-514.

130. Sandvig K., Olsnes G., Peterson O.W., van Deurs B. 1987. Acidification of the cytosol inhibits endocytosis from coated pits. J. Cell Biol. 105: 679-689.

131. Schmidt S.L., Fuchs R., Male P., Mellman I. 1988. Two distinct subpopulation of endosomes involved in membrane recycling and transport to lysosomes. Cell. 52: 72-83.

132. Schroer T.A., Schnapp B.J., Reese T.S., Sheetz M.P. 1988. The role of kinesin and other soluble factors in organelle movement along microtubules. J Cell Biol. 107(5): 1785-1792.

133. Schulze E., Kirschner M. 1986. Microtubule dynamics in interphase cells. J. Cell Biol. 102: 1020-1031.

134. Scott A., Gaspar J., Stuchell-Brereton M.D., Alam S.L., Skalicky J.J., Sundquist W.I. 2005. Structure and ESCRT-III protein interactions of the MIT domain of human VPS4A. PNAS. 102: 13813-13818.

135. Seals D.F. and Courtneidge S.A. 2003. The ADAMs family of metalloproteases: multidomain proteins with multiple functions. Genes & Dev. 17: 7-30.

136. Smith R.M., Jarett L. 1987. Ultrastructural evidence for the accumulation of insulin in nuclei of intact 3T3-L1 adipocytes by an insulin-receptor mediated process. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 84 (2): 459-463.

137. Smythe E., Warren G. 1991. The mechanism of receptor-mediated endocytosis. Europ. J. Biochem. 202: 689-699.

138. Sobel A., Boutterin M.C., Beretta L., Chneiweiss H., Doye V., Peyro-Saint-Paul H. 1989. Intracellular substrates for extracellular signaling. Characterization of a ubiquitous, neuron-enriched phosphoprotein (stathmin). J. Biol. Chem. 264: 37653772.

139. Soderquist A.M., Carpenter G. 1984. Glycosylation of the epidermal growth factor receptor in A-431 cells. The contribution of carbohydrate to receptor function. J. Biol. Chem. 259: 12586-12594.

140. Soltys B.J., Borisy G.G. 1985. Polymerization of tubulin in vivo: direct evidence for assembly onto microtubule ends and from centrosomes. J. Cell Biol. 100:16821689.

141. Sorkin A., Kornilova E., Teslenko L., Sorokin A., Nikolsky N. 1988. Recycling of epidermal growth factor-receptor complexes in A431 cells. Biochem. Biophys. Acta. 1011: 88-96.

142. Sorkin A., Krolenko S., Kudrijavtseva N., Lazebnik J., Teslenko L., Soderquist A.M., Nikolsky N. 1991. Recycling of epidermal growth factor-receptor complexes in A431 cells: identification of dual pathway. J. Cell Biol. 112: 55-63.

143. Staub O., Rotin D. 2006. Role of ubiquitylation in cellular membrane transport. Physiol Rev. 86: 669-707.

144. Steinman R.M., Mellman I.S., Muller W.A., Cohn Z.A. 1983. Endocytosis and the recycling of plasma membrane. J. Cell Biol. 96: 1-27.

145. Stochem W., Wohlfarth-Botterman K.E. 1969. Pinocytosis (enocytosis). In: Handbook of molecular cytology. Amsterdam: Elsevier: 1373-1400.

146. Stoorvogel W., Geuze H., Strous G.J. 1987. Sorting of endocytosed transferrin and asialoglycoprotein occurs immediately after internalization in HepG2 cells. J. Cell Biol. 104: 1261-1268.

147. Stoorvogel W., Strous G.J., Geuze H.J., Oorschot V., Schwartz A. 1991. Late endosomes derive from early endosomes by maturation. Cell. 65: 417-427.

148. Stoscheck C.M., Carpenter G. 1984. Characterization of the metabolic turnover of epidermal growth factor receptor protein in A431 cells. J. Cell Phisiol. 120: 296302.

149. Styers M.L, Salazar G., Love R., Peden A.A., Kowalczyk A.P., Faundez V. The endo-lysosomal sorting machinery interacts with the intermediate filament cytoskeleton. Molecular biology of the cell. 15(12): 5369-5382.

150. Styers M.L., Kowalczyk A.P., Faundez V. 2005. Intermediate filaments and vesicular membrane traffic: the odd couple's first dance? Traffic. 6: 359-365.

151. Synnes M., Prydz K., Lovdal Т., Brech A., Berg T. 1999. Fluid phase endocytosis and galactosyl receptor-mediated endocytosis employ different early endosomes. BBA. 1421 (2): 317-328.

152. Tuma P.L., Hubbard A.L. 2003. Transcytosis: crossing cellular barriers. Physiol Rev. 83: 871-932.

153. Ullrich A., Schlessinger J. 1990. Signal transduction by receptor with tyrosine kinase activity. Cell. 61: 287-307.

154. Unanue E.R., Ungewickell E., Branton D. 1981. The binding of clathrin triskelions to membranes from coated pits. Cell. 26: 439-446.

155. Uttam J., Hutton E., Coulombe P.A., Anton-Lamprecht I., Yu Q.C., Gedde-Dahl Т., Fine J.D., Fuchs E. 1996. The genetic basis of epidermolysis bullosa simplex with mottled pigmentation. Proc. Natl. Acad. Sci. 93: 9079-9084.

156. Vaaraniemi J., Halleen J.M., Kaarlonen K., Ylipahkala H., Alatalo S.L., Andersson G., Kaija H., Vihko P., Vaananen H.K. 2004. Intracellular machinery for matrix degradation in bone-resorbing osteoclasts. J Bone Miner Res. 19 (9): 14321440.

157. Vale R.D. 2000. AAA Proteins: Lords of the Ring. J. Cell Biol. 150: 13-20.

158. Vorobjev I.A., Chentsov Y.S. 1983. The dynamics of reconstitution of microtubules around the cell center after cooling. Eur J Cell Biol. 30 (2): 149-153.

159. Waguri S., Dewitte F., Le Borgne R., Rouille Y., Uchiyama Y., Dubremetz J.F., Hoflack B. 2003. Visualization of TGN to endosome trafficking through fluorescently labeled MPR and AP-1 in living cells. Mol. Biol. Cell. 14 (1): 142-155.

160. Wang L., MacDonald R.C. 2004. Effects of microtubule-depolymerizing agents on the transfection of cultured vascular smooth muscle cells: enhanced expression with free drug and especially with drug-gene lipoplexes. Mol. Ther. 9 (5): 729-737.

161. Ward D.M., Perou C.M., Lloyd M., Kaplan J. 1995. "Synchronized" endocytosis and intracellular sorting in alveolar macrophages: the early sorting endosome in a transient organelle. J. Cell Biol. 129: 1229-1240.

162. Warren G. 1990. Trawling for receptors. Nature. 346: 318-319.

163. West M.A., Brestcher M.S., Watts C. 1989. Distinct endocytic pathways in EGF stimulated human carcinoma A431 cells. J. Cell Biol. 109: 2731-2739.

164. White J., Keilian M., Helenius A. 1983. Membrane fusion proteins of enveloped animal viruses. Quart. Rev. Biophys. 16: 151-195.

165. Wileman Т., Harding C., Stahl P. 1985. Receptor-mediated endocytosis. Biochem. J. 232: 1-14.

166. Wiley H.S., Cunningham D.D. 1982. The endocytic rate constant. A cellular parameter for quantitative receptor-mediated endocytosis. J. Biol. Chem. 257: 4222-4229.

167. Wilkinson C.R. New tricks for ubiquitin and friends. 2002. Trends Cell Biol. 12 (12): 545-546.

168. Wittmann Т., Bokoch G.M., Waterman-Storer C.M. 2004. Regulation of microtubule destabilizing activity of Op18/stathmin downstream of Rac1. J. Biol. Chem. 279: 6196-6203.

169. Xiang X. 2006. A +TIP for a smooth trip. JCB. 172: 651-654.

170. Xie J., Quan L., Wang Y., Hamma-Alvares S.F., Mircheff A.K. 2004. Role of the microtubule cytoskeleton in traffic of EGF through the lacrimal acinar cell endomembrane network. Exp Eye Res. 78(6): 1093-1106.

171. Yamashiro D.J., Tycko В., Fluss S.R., Maxfield F.R. 1984. Segregation of transferrin to a mildly acidic (pH 6.5) para-Golgi compartment in the recycling pathway. Cell. 37: 789-800.

172. Yoon M., Moir R.D., Prahlad V., Goldman R.D. 1998. Motile properties of vimentin intermediate filament networks in living cells. J Cell Biol. 143: 147-157.

173. Zhang X., Gureasko J., Shen K., Cole P.A., Kuriyan J. 2006. An allosteric mechanism for activation of the kinase domain of epidermal growth factor receptor. Cell. 125: 1137-1149.