Снижение уровня митохондриальных активных форм кислорода приводит к фенотипической нормализации клеток карциномы шейки матки человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат наук Шагиева, Галина Сергеевна

• Шагиева, Галина Сергеевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Шагиева, Галина Сергеевна

СОДЕРЖАНИЕ

Список используемых сокращений

¡.ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Карцинома шейки матки человека

2.2. Механизмы действия вирусов папилломы высокого риска

2.3. Активные формы кислорода

2.4. Функции активных форм кислорода

2.5. Окислительный стресс и антиоксидантные системы клетки

2.6. Синтетические митохондриально-направленные антиоксиданты

2.7. Актиновый цитоскелет

2.7.1. Полимеризация актина

2.7.2. Комплексы, отвечающие за нуклеацию актина

2.7.3. Функции актинового цитоскелета

2.7.4. Изоформы актина

2.7.5. Структуры клетки, образованные актином

2.7.6. Изоформы актина при трансформации клеток

2.8. Адгезионные контакты клеток

2.8.1. Контакты эпителиальных клеток

2.8.2. Кадгерины, общие сведения и изоформы

2.8.3. Е-кадгерин

2.8.4. Ы-кадгерин

2.8.5. Бета-катенин

2.8.6. Альфа-катенин

2.8.7. Модели образования адгезионных контактов

2.9. Эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП)

2.9.1. Процесс ЭМП

2.9.2. Переключение изоформ кадгеринов при ЭМП

2.9.3. Участие адгезионных контактов в процессе ЭМП

2.10. Каскады МАР-киназ

2.10.1. Киназы, активированные митогенами

2.10.2. ЕЮС-каскад

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. Материалы

3.1.1. Клеточные линии и питательные среды для роста клеток

3.1.2. Реактивы и специфические агенты

3.2. Методы

3.2.1. Иммунофлуоресцентная и лазерная сканирующая конфокальная микроскопия

3.2.2. Электрофорез и иммуноблоттинг белков

3.2.3. Измерение продукции АФК методом проточной

цитоф лу ориметрии

3.2.4. Подсчет количества клеток при изучении пролиферативных характеристик клеточных культур

3.2.5. Статистический анализ

4. РЕЗУЛЬТАТЫ

4.1. Характеристика культур и морфологических изменений, вызванных антиоксид антами

4.2. Влияние митохондриально-направленных антиоксидантов на рост нормальных и опухолевых кератиноцитов в культуре

4.3. Организация актиновых микрофиламентов в нормальных и опухолевых кератиноцитах

4.4. Выявление белков межклеточных контактов в нормальных и опухолевых кератиноцитах

4.5. Изучение воздействия эпидермального фактора роста на актиновый цитоскелет и кадгерины в культурах клеток карциномы шейки матки человека

4.6. Влияние ЭФР и митохондриально-направленных антиоксидантов на транскрипционный фактор Snail и каскады МАР-киназ в клетках карциномы шейки матки

4.7. Митохондриально-направленные антиоксиданты снижают уровень рецептора к ЭФР в клетках карциномы шейки матки

4.8. Изучение митохондриальной направленности и антиоксидантных свойств молекул семейства SkQ

5. ОБСУЖДЕНИЕ

5.1. Опухолевая трансформация и окислительный стресс

5.2. Реорганизация актинового цитоскелета опухолевых клеток под воздействием митохондриально-направленных антиоксидантов

5.3. Митохондриально-направленные антиоксиданты повышают экспрессию опухолевых супрессоров Е-кадгерина и альфа-катенина в клетках карциномы шейки матки

5.4. Подавление экспрессии транскрипционного фактора Snail в клетках карциномы шейки матки под воздействием митохондриально-направленных антиоксидантов

5.5. Влияние ЭФР и митохондриально-направленных антиоксидантов на активацию МАР-киназ

5.6. Подавление пролиферации клеток карциномы шейки матки под воздействием митохондриально-направленных антиоксидантов

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

7. ВЫВОДЫ

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список используемых сокращений:

АФК - активные формы кислорода; ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;

МАР-киназы - (mitogen-activated protein kinases), киназы, активированные митогенами;

HPV - (human papillomavirus), вирус папилломы человека; мРНК - матричная рибонуклеиновая кислота

TNFa - (tumor necrosis factor alpha), фактор некроза опухоли-альфа; ЭФР - эпидермальный фактор роста;

BPV - (bovine papillomavirus), вирус папилломы крупного рогатого скота;

РЭФР - рецептор к эпидермальному фактору роста;

NADH - восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотида;

MCL-1 - (myeloid cell leukemia—1), белок миелоедной лейкемии-1;

HIF-1 а - (hypoxia-inducible factor-1 а), ген фактора, индуцируемого гипоксией,

1а;

VEGF - (vascular endothelial growth factor), фактор роста эндотелия сосудов.

АТФ - аденозинтрифосфат;

CAT - катал азы;

SOD - супероксид дисмутазы;

GST - глутатион S-трансферазы;

NF-kB - (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated В cells), ядерный фактор «каппа-би»;

MnSod - магний-зависимая супероксидисмутаза; CoQ - кофермент Q, убихинон; АДФ - аденозиндифосфат;

АВР - (actin binding proteins), актин-связывающие белки; ЭМП — эпителиально-мезенхимальный переход; ТФР{3 - трансформирующий ростовой фактор бета; АК - адгезионные контакты;

ФРФ — фактор роста фибробластов;

NAC - (N-acetyl-L-cysteine), Т^-ацетил-Ь-цистеин;

БСА — бычий сывороточный альбумин.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Снижение уровня митохондриальных активных форм кислорода приводит к фенотипической нормализации клеток карциномы шейки матки человека»

1. ВВЕДЕНИЕ

Серьезной проблемой в лечении онкологических заболеваний является способность раковых клеток к инвазии в близлежащие ткани и метастазированию - распространению по всему организму с образованием вторичных очагов опухолевого роста. Механизмы, благодаря которым опухолевые клетки приобретают способность к миграции, на сегодняшний день изучены недостаточно. Опухолевая трансформация клеток часто связана с большими изменениями в организации цитоскелета, исчезновением или уменьшением клеточной адгезии и нарушением сигнальных путей, связанных с адгезией. Разрушение адгезионных межклеточных контактов у трансформированных клеток ведет к повышенной способности к пролиферации, миграции, инвазии и метастазированию.

Активные формы кислорода (АФК) влияют на процесс трансформации клеток, опухолевые клетки часто имеют повышенное содержание АФК. По данным ЬЫкста и коллег, мутации в митохондриальных ДНК, которые наблюдаются при различных видах опухолей, повышают способность опухолевых клеток к метастазированию. Различные мутации митохондриальной ДНК ведут к повышенной продукции АФК и регуляции генов, вовлеченных в процесс опухолевой прогрессии {ЬЫкста et а1., 2008; 5Ыйага е/ а\., 2005; РеКоэ е1 а1, 2005).

Поиск и изучение веществ, влияющих на содержание АФК в клетках, является важным направлением современных исследований. Антиоксиданты являются «антидотами» АФК. В ряде работ описывается влияние антиоксидантов на морфологию и пролиферацию опухолевых клеток (Р1еу'тИШпа et а1, 2006; А1ехапс1гоуа а а1., 2006).

Митохондриально-направленные антиоксиданты являются новым классом синтетических антиоксидантов, для которых характерно быстрое и

обратимое накопление в митохондриях, что повышает эффективность их действия {Kelso et al., 2001; Скулачев, 2007).

Целью данной диссертационной работы являлось изучение влияния митохондриально-направленных антиоксидантов на нормальные и опухолевые кератиноциты человека. Основные задачи исследования:

• Проанализировать изменения организации цитоскелетной системы и

межклеточных адгезионных структур ^трансформированных и опухолевых кератиноцитов человека под действием митохондриально-направленных антиоксидантов с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии;

• Изучить воздействие митохондриально-направленных антиоксидантов на

пролиферацию нормальных и опухолевых кератиноцитов в культуре;

• Провести количественную оценку изменения соотношения эпителиальных

и мезенхимальных маркеров в клетках карциномы шейки матки под действием митохондриально-направленных антиоксидантов с помощью иммуноблоттинга белков;

• Изучить возможное влияние митохондриально-направленных

антиоксидантов на активацию МАР-киназных сигнальных молекул в клетках рака шейки матки.

Научная новизна и практическая значимость работы. Исследованию механизмов подвижности опухолевых клеток, их способности к инвазии и метастазированию посвящено множество научных работ. Важнейшую роль в этих процессах играет реорганизация актинового цитоскелета, межклеточных контактов, каскадов сигнальных молекул.

В настоящее время активно изучается функциональная разница изоформ актина, их роль в направленном движении клеток. Благодаря использованию

уникальных специфических антител к цитоплазматическим изоформам актина впервые были исследованы изменения организации актинового цитоскелета опухолевых клеток после воздействия митохондриально-направленных антиоксидантов. В данной диссертационной работе впервые были показаны различия в распределении изоформ актина в опухолевых клетках разной степени трансформации. Полученные данные указывают на различные роли цитоплазматических актинов в опухолевой прогрессии.

Актиновый цитоскелет тесно связан с межклеточными контактами. Наряду с перестройкой актинового цитоскелета после воздействия митохондриально-направленных антиоксидантов группы SkQ, мы наблюдали реорганизацию адгезионных контактов и повышение количества опухолевых супрессоров — белков адгезионных контактов, Е-кадгерина и а-катенина. Под действием SkQ опухолевые клетки формировали эпителиальные островки, характерные для нормальных кератиноцитов.

Исследование линий опухолевых клеток разной степени и этиологии трансформации позволило нам сравнить изменения морфологии и сигнальных каскадов, происходящие с клетками после воздействия митохондриально-направленных антиоксидантов. Были выявлены новые закономерности, характерные для неопластически трансформированных клеток в целом, а также обнаружены различия влияния митохондриально-направленных антиоксидантов на клетки разной степени трансформации.

Для реализации поставленных задач нами были использованы современные методы исследования, среди которых иммунофлуоресцентная световая и конфокальная лазерная микроскопии, проточная цитофлюориметрия, иммуноблоттинг белков, измерение митохондриальных АФК с помощью лентивирусной конструкции с белковым сенсором перекиси водорода Hyper.

Важными научными вопросами является выяснение биологических функций окислительного стресса и его влияния на неопластическую

трансформацию. Впервые были получены данные о том, что митохондриальные АФК воздействуют на сигнальный каскад EGFR/MEK/ERK в раковых клетках. Существует множество доказательств участия каскада ERK в патогенезе и прогрессии различных опухолей человека (Bodart et al., 2002), поэтому идет интенсивный поиск и тестирование новых ингибиторов этого каскада в качестве противоопухолевой терапии (Friday & Adjei, 2008; Roberts & Der, 2010; Wong, 2009). Согласно нашим данным, митохондриально-направленные антиоксиданты подавляют активацию ERK1/2, тем самым блокируя этот сигнальный каскад.

Таким образом, нами была обнаружена фенотипическая нормализация клеток рака шейки матки при снижении уровня АФК с помощью митохондриально-направленных антиоксидантов группы SkQ, а также изучен механизм действия SkQ на клеточный сигнальный каскад киназы ERK. Наше исследование имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение. Полученные нами данные позволяют рассматривать митохондриально-направленные антиоксиданты как потенциальные средства превентивной и поддерживающей противоопухолевой терапии.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждены на следующих конференциях:

1) XV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008», 8-11 апреля 2008 г., Москва, Россия;

2) XVI Евроконференция по апоптозу, 6-9 сентября 2008 г., Берн, Швейцария;

3) Всероссийская конференция «Фундаментальная онкология - Петровские чтения», апрель 2009 г., Санкт-Петербург, Россия;

4) Школа-семинар по проблемам организации внутриклеточного транспорта, цитоскелета и путей передачи сигнала, 16-17 ноября 2009г., Санкт-Петербург, Россия;

5) IX Международный симпозиум «Биологическая подвижность», 11-15 мая 2010 г., Пущино, Россия;

6) Международная конференция «From Homo sapiens to Homo sapiens liberatus», 25-26 мая 2010 г., Москва, Россия;

7) I Всероссийская конференция "Внутриклеточная сигнализация, транспорт, цитоскелет", 11-13 октября, 2011 г., Санкт-Петербург, Россия;

8) 37-ой международный конгресс Федераций европейских биохимических сообществ, 4-9 сентября 2012г., Севилья, Испания.

Апробация результатов работы состоялась на совместном заседании отделов биоэнергетики и математических методов в биологии НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ им. М.В. Ломоносова 15.12.2011г., на заседании кафедры клеточной биологии и гистологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова 15.11.2012г.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Карцинома шейки матки человека

Рак шейки матки занимает второе место в мире среди женских онкологических заболеваний. Считается, что в большинстве случаев развитие заболевания вызывает вирус папилломы человека (human papillomavirus, HPV) (zur Hausen, 1996). Форма вириона HPV- икосаэдр, 55 нм в диаметре без оболочки. Капсид вириона, в котором находится геном вируса, состоит из 72 капсомеров. Кольцевая двойная цепочка ДНК содержит около 8000 нуклеотидных пар, она уложена при помощи гистонов, синтезированных клеткой хозяина. Для размножения вирус папилломы должен проникнуть в эпителиальную стволовую клетку человека. Затем, после деления зараженной стволовой клетки, ее потомки становятся дифференцированными клетками и проникают в верхние слои эпителия. В зараженных клетках, находящихся на последних стадиях дифференцировки, происходит активная транскрипция «поздних» генов вируса, синтезируются белки капсомера, происходит активное накопление вирусной ДНК. Наиболее часто в образцах рака шейки матки встречаются вирусы папилломы «высокого риска» - HPV16 и HPV18 (Zur Hausen, 1991; Zur Hausen, 2006).

2.2. Механизмы действия вирусов папилломы высокого риска

Вирусы папилломы человека высокого риска стимулируют к пролиферации эпителиальные клетки шейки матки при помощи трех онкогенов: Е5, Е6 и Е7 {Zur Hausen, 2002). Белок Е5 необходим на ранних стадиях развития инфекции. Он стимулирует деление клеток, формируя комплекс с рецептором к эпидермальному фактору роста (РЭФР), рецептором к фактору роста тромбоцитов и рецептором к колониестимулирующему

фактору-1 (Hwang et al., 1995). Также, E5 предотвращает апоптоз, вызванный повреждением ДНК {Zhang et al., 2002). При опухолевой прогрессии происходит интеграция вирусной ДНК в ДНК клеток хозяина. При этом значительная часть ДНК вируса, включая кодирующую Е5 последовательность, выбрасывается, таким образом, белок Е5 не обязателен для более поздних процессов опухолевой трансформации, вызванной вирусом папилломы человека {Schwarz et al., 1985).

Трансформирующим потенциалом обладают вирусные онкобелки Е6 и Е7. Большое число исследований было посвящено механизму работы онкобелка Е6. Его наиболее изученная функция - деградация опухолевого супрессора р53. Белок Е7 способствует продвижению по клеточному циклу, участвуя в деградации белка ретинобластомы pRb {Zur Hausen, 2002).

Так как Е6 и Е7 играют ключевую роль в развитии рака шейки матки, все процессы, влияющие на экспрессию этих генов, например, мутации клеточного или вирусного генома, интеграция ДНК вируса в клеточный геном, биохимические сигналы, регулирующие транскрипцию, могут оказывать влияние на рост и прогрессию опухоли. Мутации клеточного генома могут вести к опухолевой прогрессии через регуляцию экспрессии вирусных генов {Peto et al, 1995).

О связи белков вируса папилломы человека и ЭФР впервые предположили, когда открыли, что белки Е5 вируса BPV 1 {Martin et al., 1989) и Е5 вируса HPV 16 могут присоединяться к РЭФР {Leechanachai et al., 1992; Pim et al., 1992). Активность и уровень РЭФР повышены при раке шейки матки. Снижение активности РЭФР ингибирует пролиферацию клеток рака шейки матки {Ngan et al., 2001). Показано, что в культуре клеток рака шейки матки SiHa инкубация с ЭФР ведет к увеличению количества мРНК Е6 и Е7 {Peto et al., 1995).

2.3. Активные формы кислорода

Молекулярный кислород (02) является важнейшим акцептором электронов, участвующим в выполнении фундаментальных клеточных функций. В обычном энергетическом состоянии молекулярный кислород 02 малоактивен, но в результате метаболических реакций, а также в результате воздействия окружающей среды (например, экстремальных температур, радиации, биотических и абиотических токсинов) 02 может переходить в крайне реактивные формы — свободные радикалы и их производные. К активным формам кислорода (АФК) относятся свободные радикалы - супероксид - 02"~, гидроксил - ОН', пергидроксил - 02Н', и молекулы, которые являются окисляющими агентами, либо легко превращаются в радикалы (синглетный кислород, перекись водорода, озон) (Scandalios, 2005). АФК могут быть стабильными, например, перекись водорода, и нестабильными, например, супероксид или гидроксильный радикал (Finkel, Holbrook, 2000).

2.4. Функции активных форм кислорода

Изначально АФК рассматривались как защитные молекулы, выделяемые нейтрофилами для разрушения экзогенных патогенов, например, бактерий (обзор Wu, 2006). АФК могут являться цитотоксическими молекулами из-за их способности окислять молекулы внутри клеток, но в низких концентрациях АФК являются медиаторами клеточного ответа {Boonstra, Post, 2004), взаимодействуя с органическими и неорганическими молекулами, изменяя строение и функции молекул-мишеней.

Основным местом образования АФК в клетке считаются митохондрии. Митохондрии участвуют не только в энергетическом метаболизме, но также в передаче внутриклеточных сигналов, играют центральную роль в запуске

апоптоза. Митохондрии играют важнейшую роль в регуляции клеточного деления и дифференцировки {Rochard et al., 2000; Spitkovsky et al, 2004).

Искаженная передача сигналов посредством АФК может привести к физиологическим и патологическим изменениям в продвижении клетки по клеточному циклу, при апоптозе, старении, повреждении при ишемии {Adlam et al., 2005), осложнении при диабете. Продукция АФК усугубляет репликативное старение, влияя на укорочение теломер в условиях кратковременного стресса. Увеличение оксидативного стресса в опытах, поставленных на культуре клеток MRC-5, укорачивает число возможных пассажей для фибробластов до нескольких делений {Zglinicki et al., 1995; Zglinicki, 2002).

Повышенное содержание АФК было отмечено во многих типах раковых клеток {Devi et al., 2000; Hileman et al., 2004; Pelicano et al., 2004; Wu et al., 2005; Zhou et al., 2003). АФК тесно взаимосвязанно: с сигнальными путями, оказывающими влияние на транскрипцию и активацию генов, регулирующих опухолевую прогрессию (рис.1; Gupta et al., 2012). Возможно, из-за низкого уровня АФК происходит подавление синтеза p2lCIP1/WAF1 {Schauen et al., 2005), которому на данный момент приписывается важная роль при различных видах неоплазий {Knopp et al, 2004). Было показано, что рост опухоли можно контролировать, изменяя уровень АФК из эндогенных источников {Laurent et

al, 2005).

Рис.1. Молекулярные мишени АФК, участвующие в канцерогенезе. АФК

могут влиять на транскрипционные факторы и на опухолевые супрессоры. АР-1, activator protein-1, активирующий белок-1 ; HIF-la, hypoxia-inducible factor-1 alpha, гипоксия-индуцируемый фактор-1 альфа; NF-kB, nuclear factor kappa-

light-chain-enhancer of activated В cells, ядерный фактор kB; Nrf2, nuclear factor (erythroid-derived 2)-like factor 2, ядерный фактор 2, подобный эритроидному 2; PPARc, peroxisome proliferator-activated receptor gamma, рецептор гамма, активируемый пролифератором пероксисом ; PTEN, phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10, фосфатаза и гомолог тензина; Rb, retinoblastoma, белок ретинобластомы; Spl, specificity protein 1, специфичный белок 1; STAT3, signal transducer and activator of transcription 3, сигнальный трансдуктор и активатор транскрипции 3; (по Gupta et al., 2012).

АФК образуются при стимуляции различных типов клеток цитокинами, например, трансформирующим фактором роста ßl, интерлейкином-1, фактором некроза опухоли а, фактором роста тромбоцитов, фактором роста фибробластов, а также ЭФР (Вае, 1997). Мутации митохондриальной ДНК в гене, кодирующем 6 субъединицу NADH-дегидрогеназы, ведут к повышенной продукции АФК, повышают экспрессию проопухолевых генов MCL-1, HIF-la, и VEGF, и увеличивают потенциал к метастазированию (Ishikawa et al., 2008). Мутации в шестой субъединице гена АТФ-синтазы подавляют запуск апоптоза в клетках опухоли, способствуют опухолевому росту и прогрессии (Shidara et al., 2005; Petros et al, 2005). Мутации в гене первой субъединицы цитохромоксидазы являются фактором риска в развитии рака простаты (Petros et al., 2005).

2.5. Окислительный стресс и антиоксидантные системы клетки

АФК образуются во всех аэробных организмах, и в норме в клетке существует баланс АФК и молекул с антиоксидантными свойствами. Окислительный стресс происходит при нарушении этого баланса. В результате АФК могут окислять жирные кислоты билипидного слоя, нарушая целостность мембран, что влечет за собой гибель клеток. Окисляя Fe-S и другие специфические центры, фрагментируя полипептидную цепь, модифицируя

16

аминокислоты, АФК меняют ферментативную активность различных клеточных белков, вызывают их протеолиз. В ДНК окислительный стресс вызывает делеции, мутации, транслокации, деградацию нуклеотидных оснований и разрыв цепи.

Чтобы минимизировать повреждающие эффекты АФК, аэробные организмы обладают рядом неферментативных и ферментативных систем антиоксидантной защиты. К неферментативным системам защиты относятся вещества с антиоксидантными свойствами, такие, как витамины С и Е, глутатион и (3-каротин, альфа-липоевая кислота (Valko et al, 2006). Ферментативные системы защиты от АФК включают в себя каталазы (CAT), пероксидазы, супероксид дисмутазы (SOD) и глутатион S-трансферазы (GST), которые обеспечивают защиту, переводя супероксид-радикалы и перекись водорода в менее реакционные молекулы. SOD катализируют переход 02*~ в Н202, a CAT и пероксидазы восстанавливают Н202 до Н20. В некоторых условиях CAT может работать как пероксидаза. Таким образом, SOD и CAT работают в тандеме, как первая линия антиоксидантной защиты (Scandalios, 2005).

Клеточные механизмы, воспринимающие АФК, слабо изучены. У млекопитающих в генерацию ответа на окислительный стресс вовлечены как минимум два класса транскрипционных факторов - NF-кВ и активирующий белок-1 (АР-1) {Dalton et al, 1999; Delaunay et al, 2000). Индукция антиоксидантных генов при помощи транскрипционных факторов осуществляется в респонсивной зоне, присутствующей в промоторном участке генов глутатион S-трансферазы, металлотионина-I, MnSod и др. {Scandalios, 2005).

2.6. Синтетические митохондриально-направленные антиоксиданты

Все ферменты клетки, отвечающие за образование АФК, уступают по мощности дыхательной цепи внутренней мембраны митохондрий (Скулачев, 2007). В дыхательной цепи клетки есть два основных места генерации Ог* -комплексы I и III. Антиоксиданты, конъюгированные с катионами и способные проникать через мембраны, могут эффективно нейтрализовать АФК в митохондриях.

Искусственно синтезированные антиоксиданты имеют преимущество перед природными (например, витамином Е), поскольку для природных веществ клетка имеет ряд ферментов, уничтожающих их избыток. Клетка обладает системами контроля содержания как АФК, так и антиоксидантов, т.к. АФК играют важную роль в жизни клетки, участвуя в передаче сигналов. Задача антиоксиданта - убрать избыток, а не все АФК в клетке.

Еще в 1969-1970 годы группами Е.А.Либермана и В.П.Скулачева открыты ионы, свободно пересекающие мембрану митохондрий {Liberman and Skulachev, 1970). Типичным представителем таких ионов является трифенилметилфосфоний. У этого катиона положительный заряд атома фосфора распределен по трем фенильным остаткам. Из-за этого диполи воды не могут удерживаться на катионе и образовывать «водную шубу», которая мешает проникновению в гидрофобные участки. Внутреннее содержимое митохондрий является единственной частью клетки, заряженной отрицательно относительно окружающего ее цитозоля, поэтому проникающие в клетку катионы будут накапливаться в митохондриях. Таким образом, проникающие катионы могут использоваться как транспортировщики различных веществ, в том числе с антиоксидантными свойствами, внутрь митохондрий. Примером таких антиоксидантов может служить вещество MitoQ, состоящее из убихинона и катиона трифенилдецилфосфония.

Липофильный катион трифенилдецилфосфония (triphenylphosphonium cation, ТРР) придает MitoQ способность проникать через фосфолипидный бислой и, таким образом, обеспечивает его высокую концентрацию в митохондриях. Внутри митохондрий MitoQ редуцируется благодаря дыхательной цепи до его убихиноловой формы, которая является хорошим антиоксидантом, защищающим липиды от окисления и препятствующим повреждениям митохондрий.

При предотвращении оксидативного повреждения убихинол окисляется до убихинона, а в дальнейшем возвращается обратно к активной убихиноловой форме в дыхательной цепи. Эта способность к селективному использованию и рециклизации митохондриями MitoQ повышает его способность предотвращать оксидативный стресс в сотни раз по сравнению с другими антиоксидантами. Как показали опыты Мерфи и сотрудников {Murphy and Smith, 2007; Saretzki, Murphy and Zglinicki, 2003), MitoQ накапливается и восстанавливается в митохондриях, защищая их, а, следовательно, и клетки от окислительного стресса. Соединение MitoQ накапливается в энергизованных митохондриях, используя энергию трансмембранной разности электрических потенциалов; предотвращает окисление митохондриальных липидов радикалами ОН* in vitro; увеличивает выживаемость клеток, гиперчувствительных к АФК, при концентрациях намного более низких, чем CoQ или а-токоферол; увеличивает продолжительность жизни фибробластов в культуре при повышенном содержании кислорода.

Работа митохондриальных антиоксидантов in vivo изучена слабо. Было продемонстрировано, что MitoQ снижает повреждения сердца после ишемии-реперфузии, уменьшая уровень клеточной гибели {Adlam et al., 2005).

Недостатком MitoQ является быстрый переход антиоксидантной активности в прооксидантную при повышении используемой концентрации. Этот факт делает MitoQ проблематичным для использования как антиоксиданта на практике. В поиске лучшего антиоксиданта химиками (в первую очередь

Г.А.Коршуновой, Н.В.Сумбатян, Л.С.Ягужинским) был синтезирован набор веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. Из полученных веществ были выбраны лучшие по критериям проницаемости через модельные мембраны, проявлению про- и антиоксидантных свойств. Таким образом, были отобраны четыре вещества, БкСН, ЗкС^Ю, Бк^ХВег и 8кС>Ра1т (рис.2), содержащие пластохинон (Черняк и др., 2012). Пластохинон - это природный компонент электрон-транспортной цепи хлоропластов, в то время как убихинон функционирует в дыхательной цепи митохондрий. Пластохинон - более эффективный антиоксидант, чем убихинон. В качестве проникающего катиона для БкС)1 был использован трифенилдецилфосфоний, а для 8кСЯ11 — родамин 19. Как и МкоС), БкСН является антиоксидантом многократного действия, что объясняет его высокую эффективность. БкСН и его аналоги легко восстанавливаются как I, так и II комплексом дыхательной цепи (Скулачев, 2007).

ЭкОВегЬ

СЮВегЬ

•О-™5

^ 5к<2Ра1т

С10Ра1т

н,с'

БкСН

ИаС'

н н

^кЬ Зкст1

Рис. 2. Химическая структура исследуемых веществ (из статьи Черняк и др., 2012).

Ряд соединений группы 8кС) (в частности 8кС>1) способны проникать через плоские бислойные мембраны, электрофоретически накапливаться в

митохондриях с высокой избирательностью и восстанавливаться дыхательной цепью. В изолированных митохондриях SkQl в наномолярных концентрациях чрезвычайно эффективно предотвращает опосредованное радикалом ОН* окисление кардиолипина. В микромолярных концентрациях SkQl, подобно MitoQ, оказывает сильный прооксидантный эффект. Для митохондрий in vitro «окно» между анти- и прооксидантными концентрациями SkQl (наиболее подробно исследованного производного пластохинона) составило около 1 ООО, в то время как для MitoQ оно оказалось меньше 2 (Антоненко и др., 2008).

2.7. Актиновый цитоскелет

2.7.1. Функции актинового цитоскелета

В эукариотических клетках содержится несколько систем цитоскелетных филаментов, обладающих различными вариантами сборки, надмолекулярной архитектуры, динамическими характеристиками и механическими свойствами. Актиновые филаменты встречаются в большинстве типов клеток. Большинство многоклеточных организмов продуцируют несколько изоформ актина (см. раздел 2.7.4), Все изоформы актина высококонсервативны на уровне аминокислотной последовательности, как внутри одного вида, так и между видами. Наиболее высокие концентрации актина (около 20% от количества всего белка) встречаются в стабильных системах микрофиламентов миофибриллярных сократительных структур в поперечно-полосатых мышцах. Помимо сократительных функций, актин может обеспечивать образование механического каркаса, препятствующего растяжению или сжатию клетки. В немышечных клетках актиновые микрофиламенты играют ведущую роль в движении клеток и цитокинезе, могут взаимодействовать с молекулярными моторами, обеспечивая внутриклеточный транспорт, эндо- и экзоцитоз {Pollard & Cooper, 1976; Egea et al., 2006; Malacombe et al., 2006; Dillon & Goda, 2005),

возможно участие актинового цитоскелета в регуляции активности ионных каналов (Negulyaev et al, 2000; Mazzocci et al, 2006), передаче внутриклеточного сигнала в ядро (DeLanerolle & Cole, 2002), транспорте мРНК и транскрипции {Bassell & Singer, 1997; Percipalle & Visa, 2006), регуляции активности ферментов (Su et al., 2005). Динамические изменения актинового цитоскелета обеспечиваются двумя факторами: обратимой способностью мономерного глобулярного G-актина полимеризоваться в фибриллярный F-актин; взаимодействием актина с актин-связывающими белками (actin binding proteins, ABPs), которые могут ингибировать или стимулировать полимеризацию актина, разрушать полимеры, собирать актиновые филаменты в пучки и трехмерные сети. Нарушения в организации микрофиламентов ведут к изменению упорядоченности и ориентации клеток, неконтролируемому делению клеток, неправильному ответу на внешние стимулы, в том числе к опухолевой трансформации клеток (Janmey and Chaponnier, 1995; Prasad, 2005; Yamaguchi and Condeelis, 2007).

2.7.2. Полимеризация актина

Большинство функций актина обеспечиваются его способностью полимеризоваться, образовывать филаменты. Фибриллярный актин (F-актин) представляет собой спирально закрученный лентовидный филамент с шагом спирали 37,5 нм, диаметром около 8 нм. Длина может достигать многих микрометров.

Полимеризацию актиновых филаментов можно разделить на три стадии: нуклеация (образование затравок, актиновых ядер), удлинение филамента, и созревание, результатом которого является стабилизация и достижение равновесия между полимеризацией и деполимеризацией филамента. Полимеры актина собираются и разбираются внутри клеток, позволяя им совершать механическую работу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шагиева, Галина Сергеевна, 2013 год

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агапова ЛС, Черняк БВ, Домнина ЛВ, Дугина ВБ, Ефименко АЮ, Фетисова ЕК, Иванова ОЮ, Калинина НИ, Хромова НВ, Копнин БП, Копнин ПБ, Коротецкая МВ, Личиницер МР, Лукашев АЛ, Плетюшкина ОЮ, Попова ЕН, Скулачев МВ, Шагиева ГС, Степанова ЕВ, Титова ЕВ, Ткачук В А, Васильев ЮМ, Скулачев ВП. ЭКСН подавляет развитие опухолей из р53-дефицитных клеток. (2008) Биохимия, 73, 1622-1640.

2. Антоненко ЮН, Аветисян АВ, Бакеева ЛЕ, Черняк БВ, Чертков ВА, Домнина ЛВ, Иванова ОЮ, Изюмов ДС, Хайлова ЛС, Клишин СС, Коршунова ГА, Лямзаев КГ, Мунтян МС, Непряхина ОК, Пашковская АА, Плетюшкина ОЮ, Пустовидко АВ, Рогинский В А, Рокитская ТИ, Рууге ЭК, Сапрунова ВБ, Северина ИИ, Симонян РА, Скулачев ИВ, Скулачев МВ, Сумбатян НВ, Свиряева ИВ, Ташлицкий ВН, Васильев ЮМ, Высоких МЮ, Ягужинский ЛС, Замятнин АА (мл.), Скулачев ВП. Катионные производные пластохинона: синтез и исследование т уИго. (2008) Биохимия, 73, 1589-1606.

3. Глушанкова НА. Изменения регуляции межклеточной адгезии при опухолевой трансформации. Биохимия, 2008, т.73, №5

4. Домнина ЛВ, Домнинская МЛ, Иванова ОЮ, Скулачев ИВ, Скулачев ВП, Васильев ЮМ. Влияние антиоксиданта Мито 0 на цитоскелет и морфологию культивируемых клеток. Цитология, т.48, №9, 2006, 761.

5. Дугина ВБ, Александрова АЮ, Габбиани Д, Васильев ЮМ. Влияние акто-миозиновой сократимости на фокальные контакты миофибробластов и структуру стресс-фибрилл. Цитология, 2002, 44 (1), 48-55.

6. Дугина ВБ, Ермилова ВД, Чемерис ГЮ, Чипышева ТА. Актины и кератины как цитоскелетные маркеры в диагностике базальноподобного рака молочной железы человека. Архив патологии 2010, 72 (2): 12-15.

7. Дугина ВБ, Чипышева ТА, Ермилова ВД, Габбиани Д, Шапонье К, Васильев ЮМ. Распределение изоформ актина в клетках нормальной, диспластической и опухолевой ткани молочной железы человека. Архив патологии, 2008, т.70, №2, с.28-31.

8. Кисурина-Евгеньева ОП, Онищенко ТЕ. Альфа-липоевая кислота, 2010 вызывает избирательную гибель клеток с полиморфными ядрами в культуре эпидермоидной карциномы человека. Цитология, 2010, 52(3): 225-234.

9. Копнин БП. Нестабильность генома и онкогенез. Молекулярная биология, 2007, 41: 369-380.

10. Ровенский ЮА, Васильев ЮМ. Морфогенетические реакции клеток и их нарушения при опухолевой трансформации. «Канцерогенез», под ред. Д.Г. Заридзе. М.: Медицина, 2004, 376-414.

И.Скулачев ВП. "Мегапроект" по проникающим ионам. Первые итоги и перспективы. Биохимия, 2007, т.72, №12:1700-1714.

12. Титова ЕВ, Иванова ОЮ, Домнина JIB, Черняк БВ, Дугина ВБ. Действие митохондриальных антиоксидантов на нормальные и трансформированные фибробласты в культуре. Вопросы онкологии, 2008, т.54, №2: 28.

13. Хайтлина СЮ. Механизмы сегрегации изоформ актина в клетке. Цитология, 2007, 49(5): 345-354.

14. Черняк БВ, Антоненко ЮН, Галимов ЕР, Домнина JIB, Дугина ВБ, Звягильская РА, Иванова ОЮ, Изюмов ДС, Лямзаев КГ, Пустовидко АВ, Рокицкая ТИ, Рогов АГ, Северина ИИ, Симонян РА, Скулачев MB, Ташлицкий ВН, Титова ЕВ, Трен дел ева ТА, Шагиева ГС. Новые митохондриально-направленные соединения, построенные из природных веществ: конъюгаты растительных алкалоидов берберина и пальматина с пластохиноном. Биохимия, 2012, 77(9): 1186-1200.

15. Шагиева ГС, Домнина JIB, Чипышева ТА, Ермилова ВД, Шапонье К, Дугина ВБ. Реорганизация изоформ актина и адгезионных контактов при эпителиально-мезенхимальном переходе в клетках цервикальных карцином. Биохимия, 2012, 77(11): 1513-1525.

16. Acloque Н, Adams MS, Fishwick К, Bronner-Fraser М, Nieto MA. Epithelial-mesenchymal transitions: The importance of changing cell state in development and disease. J Clin Invest. (2009) 119: 1438-1449.

17. Adams CL, Chen YT, Smith SJ, Nelson WJ. Mechanisms of epithelial cell-cell adhesion and cell compaction revealed by high-resolution tracking of Ecadherin-green fluorescent protein. J. Cell Biol. (1998) 142: 1105-1119.

18. Adlam VJ, Harrison JC, Porteous CM, James AM, Smith RA, Murphy MP, Sammut IA. Targeting an antioxidant to mitochondria decreases cardiac i schemia-reperfusi on injury. FASEB J. 2005 Jul;19(9):1088-95.

19. Ahmed N, Maines-Bandiera S, Quinn MA, Unger WG, Dedhar S, Auersperg N. Molecular pathways regulating EGF-induced epitheliomesenchymal transition in human ovarian surface epithelium. Am. J.Physiol. Cell. Physiol. 290 (2006) 1532-1542.

20. Alexander NR, Tran NL, Rekapally H, Summers CE, Glackin C, Heimark RL. N-cadherin gene expression in prostate carcinoma is modulated by integrin-dependent nuclear translocation of Twist 1. Cancer Res. 2006 Apr l;66(7):3365-9.

21. Alexandrova AY, Kopnin PB, Vasiliev JM, Kopnin BP. ROS up-regulation mediates Ras-induced changes of cell morphology and motility. Exp Cell Res. 2006 Jul 1;312(11):2066-73.

22. Allen PG, Laham LE, Way M, Janmey PA. Binding of phosphate, aluminum fluoride, or beryllium fluoride to F-actin inhibits severing by gelsolin. J Biol Chem. 1996;271:4665-4670.

23. Andrianantoandro E, Blanchoin L, Sept D, McCammon JA, Pollard TD. Kinetic mechanism of end-to-end annealing of actin filaments. J Mol Biol. 2001;312:721-730.

24. Antico Arciuch VG, Alippe Y, Carreras MC, Poderoso JJ. Mitochondrial kinases in cell signaling: Facts and perspectives. Adv Drug Deliv Rev, 2009 Nov 30;61(14):1234-49.

25. Baranwal S, Naydenov NG, Harris G, Dugina V, Morgan KG, Chaponnier C, Ivanov AI. Nonredundant roles of cytoplasmic [3- and y-actin isoforms in regulation of epithelial apical junctions. Mol Biol Cell. 2012 Sep;23(18):3542-53.

26. Baumgartner W, Hinterdorfer P, Ness W, Raab A, Vestweber D, Schindler H, Drenckhahn D. 2000. Cadherin interaction probed by atomic force microscopy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 4005^1010.

27. Baumgartner W, Schutz GJ, Wiegand J, Golenhofen N, Drenckhahn D. 2003. Cadherin function probed by laser tweezer and single molecule fluorescence in vascular endothelial cells. J. Cell Sci. 116, 1001-1011.

28. Bentzel CJ, Hainau B, Ho S, Hui SW, Edelman A, Anagnostopoulos T, Benedetti EL (1980). Cytoplasmic regulation of tight-junction permeability: effect of plant cytokinins. Am J Physiol 239, 75-89.

29. Bergeron SE, Zhu M, Thiem SM, Friderici KH, Rubenstein PA. Ion-dependent polymerization differences between mammalian beta- and gamma-nonmuscle actin isoforms. J Biol Chem. (2010) May 21 ;285(21): 16087-95.

30. Berx G, Becker KF, Hofler H, van Roy F. Mutations of the human E-cadherin (CDH1) gene. Hum Mutat. 1998;12(4):226-37.

31. Berx G, Van Roy F. The E-cadherin/catenin complex: an important gatekeeper in breast cancer tumorigenesis and malignant progression. Breast Cancer Res. (2001 );3(5):289-93.

32. Betson M, Lozano E, Zhang J, Braga VM. Rac activation upon cell-cell contact formation is dependent on signaling from the epidermal growth factor receptor. J Biol Chem. 2002 Oct 4;277(40):36962-9.

33. Blanchoin L, Michelot A. Actin cytoskeleton: a team effort during actin assembly. Curr Biol. 2012 Aug 21;22(16):R643-5.

34. Bodart JF. Extracellular-Regulated Kinase-Mitogen-Activated Protein Kinase cascade: Unsolved Issues. Journal of Cellular Biochemistry 109:850-857 (2010).

35. Bolos V, Peinado H, Pérez-Moreno MA, Fraga MF, Esteller M, Cano A. The transcription factor Slug represses E-cadherin expression and induces epithelial to mesenchymal transitions: a comparison with Snail and E47 repressors. J Cell Sci. (2003) Feb 1; 116(Pt 3):499-511.

36. Bonavida B, Baritaki S. The novel role of Yin Yang 1 in the regulation of epithelial to mesenchymal transition in cancer via the dysregulated NF-KB/Snail/YYl/RKIP/PTEN Circuitry. Crit Rev Oncog. 2011;16(3-4):211-26.

37. Brembeck FH, Schwarz-Romond T, Bakkers J, Wilhelm S, Hammerschmidt M, Birchmeier W. Essential role of BCL9-2 in the switch between beta-catenin's adhesive and transcriptional functions. Genes Dev. 18 (2004) 2225— 2230.

38. Brembeck FH, Rosário M, Birchmeier W. Balancing cell adhesion and Wnt signaling, the key role of beta-catenin. (2006) Curr. Opin. Genet. Dev., 16, 5159.

39. Breitsprecher D, Jaiswal R, Bombardier JP, Gould CJ, Gelles J, Goode BL. Rocket launcher mechanism of collaborative actin assembly defined by single-molecule imaging. Science. 2012 Jun 1;336(6085):1164-8.

40. Brockmann C, Huarte J, Dugina V, Challet L, Rey E, Conne B, Swetloff A, Nef S, Chaponnier C, Vassalli JD. Beta- and gamma-cytoplasmic actins are required for meiosis in mouse oocytes. Biol Reprod. (2011) Nov;85(5):1025-39.

41. Bullions LC, Notterman DA, Chung LS, Levine AJ. Expression of wild-type alpha-catenin protein in cells with a mutant alpha-catenin gene restores both growth regulation and tumor suppressor activities.Mol Cell Biol. 1997;17:4501-4508.

42. Cai Z, Zhou Y, Lei T, Chiu JF, He QY. Mammary serine protease inhibitor inhibits epithelial growth factor-induced epithelial-mesenchymal transition of esophageal carcinoma cells. Cancer 115 (2009) 36-48.

43. Cannito S, Novo E, di Bonzo LV, Busletta C, Colombatto S, Parola M. Epithelial-Mesenchymal Transition: From Molecular Mechanisms, Redox Regulation to Implications in Human Health and Disease. Antioxid Redox Signal. (2010) Jun 15; 12( 12): 1383-430.

44. Carlier MF. Role of nucleotide hydrolysis in the dynamics of actin filaments and microtubules. Int Rev Cytol. 1989; 115:139-170.

45. Causeret M, Taulet N, Comunale F, Favard C, Gauthier-Rouviere C. N-cadherin association with lipid rafts regulates its dynamic assembly at cell-cell junctions in C2C12 myoblasts. Mol Biol Cell. 2005 May; 16(5):2168-80.

46. Cavallaro U, Schaffhauser B, Christofori G. Cadherins and the tumour progression: is it all in a switch? Cancer Lett. 2002 Feb 25; 176(2): 123-8.

47. Cavallaro U, Christofori G. Cell adhesion and signalling by cadherins and Ig-CAMs in cancer. Nat Rev Cancer. (2004) Feb;4(2):l 18-32.

48. Cejas P, Casado E, Belda-Iniesta C, De Castro J, Espinosa E, Redondo A, Sereno M, Garcia-Cabezas MA, Vara JA, Dominguez-Caceres A, Perona R, Gonzalez-Baron M. 2004. Implications of oxidative stress and cell membrane lipid peroxidation in human cancer. Cancer Causes Control 15:707—719.

49. Chan DW, Liu VW, Tsao GS, Yao KM, Furukawa T, Chan KK, Ngan HY. Loss of MKP3 mediated by oxidative stress enhances tumorigenicity and chemoresistance of ovarian cancer cells. Carcinogenesis. 2008 Sep;29(9):1742-50.

50. Charest PG, Firtel RA. Big roles for small GTPases in the control of directed cell movement. Biochem J. 2007 Jan 15;401(2):377-90.

51. Chen YT, Stewart DB, Nelson WJ. Coupling assembly of the E-cadherin/beta-catenin complex to efficient endoplasmic reticulum exit and basal-lateral membrane targeting of E-cadherin in polarized MDCK cells. J. Cell Biol. 144 (1999) 687-699.

52. Chitaev NA, Troyanovsky SM. Adhesive but not lateral E-cadherin complexes require calcium and catenins for their formation. J Cell Biol. 1998 Aug 10;142(3):837-46

53. Chong H, Vikis HG, Guan KL. Mechanisms of regulating the Raf kinase family. Cell Signal 2003; 15: 463-469.

54. Colomiere M, Findlay J, Ackland L, Ahmed N. Epidermal growth factor-induced ovarian carcinoma cell migration is associated with JAK2/STAT3 signals and changes in the abundance and localization of alpha6betal integrin, Int. J. Biochem. Cell. Biol. 41 (2009) 1034-1045.

55. Conacci-Sorrell M, Zhurinsky J, Ben-Ze'ev A. The cadherin-catenin adhesion system in signaling and cancer. J Clin Invest. 2002 Apr;109(8):987-91.

56. Condeelis J, Singer RH. How and why does beta-actin mRNA target? BiolCell. (2005) Jan; 97(1):97-110.

57. Conklin KA. 2004. Chemotherapy-associated oxidative stress: Impact on chemotherapeutic effectiveness. Integr Cancer Ther 3:294-300.

58. Dalton TP, Shertzer HG & Puga A. Regulation of gene expression by reactive oxygen. (1999) Annual Review of Pharmacology and Toxicology, 39: 67-101.

59. Delaunay A, Isnard A & Toledano MB. H202 sensing through oxidation of the Yapl transcription factor. (2000) EMBO Journal, 19: 5157-5166.

60. Devi GS, Prasad MH, Saraswathi I, Raghu D, Rao DN, Reddy PP. 2000. Free radicals antioxidant enzymes and lipid peroxidation in different types of leukemias. Clin Chim Acta 293:53-62.

61. Drees F, Pokutta S, Yamada S, Nelson WJ, Weis Wl. Alpha-catenin is a molecular switch that binds E-cadherin-beta-catenin and regulates actin-filament assembly. Cell 123 (2005) 903-915.

62. Dugina V, Arnoldi R, Janmey PA, Chaponnier C. Chapter 1. Actin. In'The Cytoskeleton and Human Disease", Ed. M.Cavallaris, Humana Press, Springer, 2012,3-28.

63. Dugina V, Zwaenepoel I, Gabbiani G, Clement S, Chaponnier C. Beta and gamma-cytoplasmic actins display distinct distribution and functional diversity. J Cell Sci. 2009;122:2980-2988.

64. Eden S, Rohatgi, R, Podtelejnikov AV, Mann M, Kirschner MW. (2002). Mechanism of regulation of WAVE 1-induced actin nucleation by Racl and Nek. Nature, 418: 790-793.

65. Engel J, Fasold H, Hulla FW, Waechter F, Wegner A. The polymerization reaction of muscle actin. Mol Cell Biochem. 1977;18:3-13.

66. Ennis B, Lippman ME, Dickson RB: The EGF receptor system as a target for antitumor therapy. Cancer Invest 1991, 9(5):553-562.

67. Farina KL, Huttelmaier S, Musunuru K, Darnell R, Singer RH. 2003. Two ZBP1 KH domains facilitate b-actin mRNA localization, granule formation, and cytoskeletal attachment. J Cell Biol 160: 77-87.

68. Fass J, Pak C, Bamburg J, Mogilner A. Stochastic simulation of actin dynamics reveals the role of annealing and fragmentation. J Theor Biol. 2008;252:173-183.

69. Finkel T. Oxidant signals and oxidative stress. Curr Opin Cell Biol. 2003 Apr; 15(2):247-54.

70. Firat-Karalar EN, Welch MD. New mechanisms and functions of actin nucleation.Curr Opin Cell Biol. 2011 Feb;23(l):4-13.

71. Freed-Pastor WA, Prives C. Mutant p53: one name, many proteins. Genes Dev. 2012 Jun 15;26(12): 1268-86.

72. Friday BB, Adjei AA. Advances in targeting the Ras/Raf/MEK/Erk mitogen-activated protein kinase cascade with MEK inhibitors for cancer therapy. Clin Cancer Res. 2008 Jan 15;14(2):342-6.

73. Friedl P. Prespecification and plasticity: shifting mechanisms of cell migration. Curr Opin Cell Biol. (2004) Feb;16(l):14-23.

74. Fukuyama T, Ogita H, Kawakatsu T, Inagaki M, Takai Y. Activation of Rac by cadherin through the c-Src-Rapl-phosphatidylinositol 3-kinase-Vav2 pathway. Oncogene. 2006 Jan 5;25(1):8-19.

75. Gan Y, Shi C, Inge L, Hibner M, Balducci J, Huang Y. Differential roles of ERK and Akt pathways in regulation of EGFR-mediated signaling and motility in prostate cancer cells. Oncogene 29 (2010): 4947^1958.

76. Gertler FB, Niebuhr K, Reinhard M, Wehland J, Soriano P. (1996). Mena, a relative of VASP and Drosophila enabled, is implicated in the control of microfilament dynamics. Cell, 87: 227-239.

77. Gioeli D, Mandell JW, Petroni GR, Frierson HF Jr, Weber MJ. Activation of mitogen activated protein kinase associated with prostate cancer progression. Cancer Res. 59 (1999) 279-284.

78. Gloushankova NA, Alieva NO, Krendel MF, Bonder EM, Feder HH, Vasiliev JM, Gelfand IM. Cell-cell contact changes the dynamics of lamellar activity in nontransformed epitheliocytes but not in their ras-transformed descendants. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 879-883.

79. Gloushankova NA, Krendel MF, Alieva NO, Bonder EM, Feder HH, Vasiliev JM, Gelfand IM. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 4362-4367.

80. Gloushankova NA. Changes in Regulation of Cell-Cell Adhesion during Tumor Transformation. Biochemistry (Moscow), 2008, 73(7): 742-750.

81. Goldstein NS. Does the level of E-cadherin expression correlate with the primary breast carcinoma infiltration pattern and type of systemic metastases? Am J Clin Pathol. 2002 Sep;l 18(3):425-34.

82. Gooding JM, Yap KL, Ikura M. The cadherin-catenin complex as a focal point of cell adhesion and signalling: new insights from three-dimensional structures. Bioessays. 2004 May;26(5):497-511.

83. Grandis JR, Tweardy DJ. Elevated levels of transforming growth factor alpha and epidermal growth factor receptor messenger RNA are early markers of carcinogenesis in head and neck cancer. Cancer Research 1993, 53(13):3579-3584.

84. Gravdal K, Halvorsen OJ, Haukaas SA, Akslen LA. A switch from E-cadherin to N-cadherin expression indicates epithelial to mesenchymal transition and is of strong and independent importance for the progress of prostate cancer. Clin Cancer Res. (2007) Dec 1; 13(23):7003-11.

85. Gunning P, Hardeman E, Jeffrey P, Weinberger R. Creating intracellular structural domains: spatial segregation of actin and tropomyosin isoforms in neurons. Bioessays. 1998;20:892-900.

86. Gunning P, Ponte P, Kedes L, Eddy R, Shows T. Chromosomal location of the co-expressed human skeletal and cardiac actin genes. Proc Natl Acad Sci U S A. 1984;81:1813-1817.

87. Gustafsson AC, Kupershmidt I, Edlundh-Rose E, Greco G, Serafino A, Krasnowska EK, Lundeberg T, Bracci-Laudiero L, Romano MC, Parasassi T, Lundeberg J. Global gene expression analysis in time series following N-acetyl L-cysteine induced epithelial differentiation of human normal and cancer cells in vitro. BMC Cancer. 2005 Jul 7;5:75.

88. Hajra KM, Ji X, Fearon ER. Extinction of E-cadherin expression in breast cancer via a dominant repression pathway acting on proximal promoter elements. Oncogene. (1999) Dec ;18(51):7274-9.

89. Hamaguchi M, Matsuyoshi N, Ohnishi Y, Gotoh B, Takeichi M, Nagai Y. p60v-src causes tyrosine phosphorylation and inactivation of the N-cadherin -catenin cell adhesion system. The EMBO Journal vol. 12 no. 1 (1993) 307 -314.

90. Harborth J, Elbashir SM, Bechert K, Tuschl T, Weber K. Identification of essential genes in cultured mammalian cells using small interfering RNAs. J Cell Sci. (2001) Dec;l 14(Pt 24):4557-65.

91. Hardy KM, Booth BW, Hendrix MJ, Salomon DS, Strizzi L. ErbB/ EGF signaling and EMT in mammary development and breast cancer. J. Mammary Gland. Biol. Neoplasia 15 (2010) 191-199.

92. Harrington KJ, Syrigos KN. The role of E-cadherin-catenin complex: more than an intercellular glue? Ann Surg Oncol. 2000 Dec;7(10):783-8.

93. Hartsock A, Nelson WJ. Adherens and tight junctions: Structure, function and connections to the actin cytoskeleton. Biochimica et Biophysica Acta 1778 (2008) 660-669.

94. Hausen H. Papillomaviruses and cancer: From basic studies to clinical application. (2002) Nat Rev Cancer 2:342-350.

95. Hazan RB, Phillips GR, Qiao RF, Norton L, Aaronson SA. Exogenous expression of N-cadherin in breast cancer cells induces cell migration, invasion, and metastasis. J Cell Biol. (2000) Feb 21;148(4):779-90.

96. Hightower RC, Meagher RB. The molecular evolution of actin. Genetics. 1986;114:315-332.

97. Hileman EO, Liu J, Albitar M, Keating MJ, Huang P. 2004. Intrinsic oxidative stress in cancer cells: A biochemical basis for therapeutic selectivity. Cancer Chemother Pharmacol 53:209-219.

98. Hiraguri S, Godfrey T, Nakamura H, et al.. Mechanisms of inactivation of E-cadherin in breast cancer cell lines. Cancer Res 58(1998): 1972-1977.

99. Hirohashi S. Inactivation of the E-cadherin-mediated cell adhesion system in human cancers. Am J Pathol. (1998) Aug;153(2):333-9.

100. Hirokawa N, Keller TC 3rd, Chasan R, Mooseker MS (1983). Mechanism of brush border contractility studied by the quick-freeze, deep-etch method. J Cell Biol 96, 1325-1336.

101. Hirokawa N, Tilney LG (1982). Interactions between actin filaments and between actin filaments and membranes in quick-frozen and deeply etched hair cells of the chick ear. J Cell Biol 95, 249-261.

102. Huber AH, Nelson WJ, Weis WI. Three-dimensional structure of the armadillo repeat region of beta-catenin. Cell 90 (1997) 871-882.

103. Huber AH, Weis WI . The structure of the beta-catenin/E-cadherin complex and the molecular basis of diverse ligand recognition by betacatenin. Cell 105 (2001)391^102.

104. Hussain SP, Hofseth LJ, Harris CC. Radical causes of cancer. Nat Rev Cancer. 2003 Apr;3(4):276-85.

105. Ishikawa K, Takenaga K, Akimoto M, Koshikawa N, Yamaguchi A, Imanishi H, Nakada K, Honma Y, Hayashi J. ROS-generating mitochondrial DNA mutations can regulate tumor cell metastasis. Science . 2008; 320: 661— 664.

106. Kalivendi SV, Konorev EA, Cunningham S, Vanamala SK, Kaji EH, Joseph J, Kalyanaraman B. Doxorubicin activates nuclear factor of activated T-lymphocytes and Fas ligand transcription: role of mitochondrial reactive oxygen species and calcium. Biochem. J. (2005) 389, 527-539.

107. Kardos R, Pozsonyi K, Nevalainen E, Lappalainen P, Nyitrai M, Hild G. The effects of ADF/cofilin and profilin on the conformation of the ATP-binding cleft of monomeric actin. Biophys J. 2009;96:2335-2343.

108. Katz ZB, Wells AL, Park HY, Wu B, Shenoy SM, Singer RH. p-Actin mRNA compartmentalization enhances focal adhesion stability and directs cell migration. Genes Dev. 2012 Sep 1;26( 17): 1885-90.

109. Kawauchi T. Cell Adhesion and Its Endocytic Regulation in Cell Migration during Neural Development and Cancer Metastasis. Int J Mol Sci. 2012; 13(4): 4564-4590.

110. Kelso GF, Porteous CM, Coulter CV, Hughes G, Porteous WK, Ledgerw ood EC, Smith RA, Murphy MP. Selective targeting of a redox-active

ubiquinone to mitochondria within cells: antioxidant and antiapoptotic properties. J Biol Chem. 2001 Feb 16;276(7):4588-96.

111. Khaitlina S, Hinssen H. Difference in polymerization and steady-state dynamics of free and gelsolin-capped filaments formed by alpha- and beta-isoactins. Arch Biochem Biophys. (2008) Sep 15;477(2):279-84.

112. Knopp S, Bjorge T, Nesland JM, Trope C, Scheistroen M, Holm R. pl6INK4a and p21Wafl/Cipl expression correlates with clinical outcome in vulvar carcinomas. Gynecol Oncol. 2004 Oct;95(l):37-45.

113. Koch AW, Manzur KL, Shan W. Structure-based models of cadherin-mediated cell adhesion: the evolution continues. Cell Mol Life Sci. 2004 Aug;61( 15): 1884-95.

114. Kopnin PB, Agapova LS, Kopnin BP, Chumakov PM. Repression of sestrin family genes contributes to oncogenic Ras-induced reactive oxygen species up-regulation and genetic instability. Cancer Res. 2007 May 15;67(10):4671-8.

115. Krendel MF and Bonder EM. (1999) Cell Motil.Cytoskeleton, 43, 296309.

116. Kueh HY, Mitchison TJ. Structural plasticity in actin and tubulin polymer dynamics. Science. 2009;325:960-963.

117. Laham LE, Lamb JA, Allen PG, Janmey PA. Selective binding of gelsolin to actin monomers containing ADP. J Biol Chem. 1993;268:14202-14207.

118. Lambert JM, Lambert QT, Reuther GW, Malliri A, Siderovski DP, Sondek J, Collard JG, Der CJ. Tiaml mediates Ras activation of Rac by a PI(3)K-independent mechanism. Nat Cell Biol. 2002 Aug;4(8):621-5.

119. Lambrechts A, Kwiatkowski AV, Lanier LM, Bear JE, Vandekerckhove J, Ampe C, Gertler FB. (2000). cAMP-dependent protein kinase phosphorylation of EVL, a Mena/VASP Relative, Regulates its interaction with Actin and SH3 domains. Journal of Biological Chemistry, 275: 36143- 36151.

120. Lambrechts A, Van Troys M, Ampe C. The actin cytoskeleton in normal and pathological cell motility. Int J Biochem Cell Biol. 2004 0ct;36(10):1890-909.

121. Lapidus K, Wyckoff J, Mouneimne G, Lorenz M, Soon L, Condeelis JS, Singer RH. ZBP1 enhances cell polarity and reduces Chemotaxis. J Cell Sei. 2007 Sep 15;120(Pt 18):3173-8.

122. Laurent A, Nicco C, Chereau C, Goulvestre C, Alexandre J, Alves A, Levy E, Goldwasser F, Panis Y, Soubrane O, Weill B, Batteux F. Controlling tumor growth by modulating endogenous production of reactive oxygen species. Cancer Res. 2005 Feb l;65(3):948-56.

123. Leavitt J, Ng SY, Varma M, Latter G, Burbeck S, Gunning P, Kedes L. Expression of transfected mutant beta-actin genes: transitions toward the stable tumorigenic state. Mol Cell Biol. (1987) Jul; 7(7):2467-76.

124. Leckband D, Sivasankar S. Mechanism of homophilic Cadherin adhesion. Curr Opin Cell Biol. 2000 Oct;12(5):587-92.

125. Lee JM, Dedhar S, Kalluri R, Thompson EW. The epithelialmesenchymal transition: new insights in signaling, development, and disease. J Cell Biol. 2006 Mar 27; 172(7):973-81.

126. Lee MY, Chou CY, Tang MJ, Shen MR. Epithelial-mesenchymal transition in cervical cancer: correlation with tumor progression, epidermal growth factor receptor overexpression, and snail upregulation, Clin. Cancer Res. 14 (2008) 4743^1750.

127. Lee SH, Lee JW, Soung YH, Kim SY, Nam SW, Park WS, Kim SH, Yoo NJ, Lee JY. Colorectal tumors frequently express phosphorylated mitogen-activated protein kinase. APMIS 112 (2004) 233-238.

128. Leung CT and Brugge JS. Outgrowth of single oncogene-expressing cells from suppressive epithelial environments. Nature, (2012) Feb 8;482(73 85):410-3.

129. Li G, Satyamoorthy K, Herlyn M. N-cadherin-mediated intercellular interactions promote survival and migration of melanoma cells. Cancer Res (2001) May 1 ;61 (9):3 819-25.

130. Li X, Kierfeld J, Lipowsky R. Actin polymerization and depolymerization coupled to cooperative hydrolysis. Phys Rev Lett. 2009;103:048102.

131. Li Y, Liu Y, Xu Y, Voorhees JJ, Fisher GJ. UV irradiation induces Snail expression by AP-1 dependent mechanism in human skin keratinocytes. J Dermatol Sei. 2010 Nov;60(2):105-13.

132. Liberman EA, Skulachev VP. Conversion of biomembrane-produced energy into electric form. IV. General discussion. Biochim Biophys Acta. 1970 Aug 4;216(l):30-42.

133. Lien W-H, Vasioukhin V. In: Loss of Cadherin-Catenin Adhesion System in Invasive Cancer Cells. Thomas-Tikhonenko A, editor. Cancer Genome and Tumor Microenvironment, Springer; New York: 2010. pp. 33-66.

134. Lilien J, Balsamo J, Arregui C, Xu G. Turn-off, drop-out: functional state switching of Cadherins. Dev. Dyn. 224 (2002) 18-29.

135. Liu TX, Becker MW, Jelinek J, Wu WS, Deng M, Mikhalkevich N, Hsu K, Bloomfield CD, Stone RM, DeAngelo DJ, Galinsky IA, Issa JP, Clarke MF, Look AT. Chromosome 5q deletion and epigenetic suppression of the gene encoding alpha-catenin (CTNNA1) in myeloid cell transformation. Nature medicine. 2007;13:78-83.

136. Lundeberg J, Lundeberg T, Pittaluga E, Romano MC, Serafino A. Differentiation of normal and cancer cells induced by sulfhydryl reduction: biochemical and molecular mechanisms. (2005) Cell Death Differ., 12,12851296.

137. Madara JL, Barenberg D, Carlson S (1986). Effects of cytochalasin D on occluding junctions of intestinal absorptive cells: further evidence that the

cytoskeleton may influence paracellular permeability and junctional charge selectivity. J Cell Biol 102, 2125-2136.

138. Maeda M, Johnson KR, Wheelock MJ. Cadherin switching: essential for behavioral but not morphological changes during an epithelium-to-mesenchyme transition. J Cell Sei. 2005 Mar 1; 118(Pt 5):873-87.

139. McCrea PD, Turck CW, Gumbiner B. A homolog of the armadillo protein in Drosophila (plakoglobin) associated with E-cadherin. Science 254 (1991)1359-1361.

140. Mercer KE, Pritchard CA. Raf proteins and cancer: B-Raf is identified as a mutational target. Biochim Biophys Acta 2003; 1653: 25-40.

141. Milella M, Precupanu CM, Gregorj C, Ricciardi MR, Petrucci MT, Kornblau SM, Tafuri A, Andreeff M. Beyond single pathway inhibition :MEK inhibitors as a platform for the development of pharmacological combinations with synergistic antileukemic effects. Curr. Pharm. Des. 11 (2005) 2779-2795.

142. Montserrat N, Mozos A, Llobet D, Dolcet X, Pons C, de Herreros AG, Matias-Guiu X, Prat J. Epithelial to mesenchymal transition in early stage endometrioid endometrial carcinoma. Hum Pathol. 2012 May;43(5):632-43.

143. Mounier N, Sparrow JC. Structural comparisons of muscle and nonmuscle actins give insights into the evolution of their functional differences. J Mol Evol. 1997;44:89-97.

144. Moustakas A and Heldin C-H. Signaling networks guiding epithelialmesenchymal transitions during embryogenesis and cancer progression. Cancer Sei (2007) 98: 1512-1520.

145. Muhlrad A, Ringel I, Pavlov D, Peyser YM, Reisler E. Antagonistic effects of cofilin, beryllium fluoride complex, and phalloidin on subdomain 2 and nucleotide-binding cleft F-actin. Biophys J. 2006;91:4490-4499.

146. Murakami K, Yasunaga T, Noguchi TQ, Gomibuchi Y, Ngo KX, Uyeda TQ, Wakabayashi T. Structural basis for actin assembly, activation of ATP hydrolysis, and delayed phosphate release. Cell. 2010;143:275-287.

147. Murphy DB, Gray RO, Grasser WA, Pollard TD. Direct demonstration of actin filament annealing in vitro. J Cell Biol. 1988;106:1947-1954.

148. Murphy MP, Smith RA. Targeting antioxidants to mitochondria by conjugation to lipophilic cations.Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2007;47:629-56.

149. Nagai H, Noguchi T, Takeda K, Ichijo H. Pathophysiological roles of ASK1-MAP kinase signaling pathways. J Biochem Mol Biol. 2007 Jan 31;40(l):l-6.

150. Nagarajan D, Melo T, Deng Z, Almeida C, Zhao W. ERK/GSK3 (3/Snail signaling mediates radiation-induced alveolar epithelial-to-mesenchymal transition. Free Radic Biol Med. 2012 Mar 15;52(6):983-92.

151. Neal D, Sharpies L, Smith K, Fennelly J, Hall RR, Harris AL. The epidermal growth factor receptor and the prognosis of bladder cancer. Cancer 1990, 65(7):1619-1625.

152. Nelson WJ, Nusse R. Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways. Science 303 (2004) 1483-1487.

153. NiemanMT, Prudoff RS, Johnson KR, Wheelock MJ.N-cadherin promotes motility in human breast cancer cells regardless of their E-cadherin expression. J Cell Biol. (1999) Nov l;147(3):631-44.

154. Noubissi FK, Elcheva I, Bhatia N, Shakoori A, Ougolkov A, Liu J, Minamoto T, Ross J, Fuchs SY, Spiegelman VS. CRD-BP mediates stabilization of betaTrCPl and c-myc mRNA in response to beta-catenin signalling. (2006). Nature 441, 898-901.

155. Obinata T, Maruyama K, Sugita H, Kohama K, Ebashi S. Dynamic aspects of structural proteins in vertebrate skeletal muscle. Muscle Nerve. 1981;4:456-488.

156. Oda H, Tsukita S, Takeichi M. Dynamic behavior of the cadherin-based cell-cell adhesion system during Drosophila gastrulation. Dev Biol. 1998 Nov 15;203(2):435-50.

157. Orban J, Lorinczy D, Nyitrai M, Hild G. Nucleotide dependent differences between the alpha-skeletal and alpha-cardiac actin isoforms. Biochem Biophys Res Commun. (2008) Apr 11; 368(3):696-702.

158. Orford K, Crockett C, Jensen JP, Weissman AM, Byers SW. Serine phosphorylation-regulated ubiquitination and degradation of beta-catenin. J. Biol. Chem. 272 (1997) 24735-24738.

159. Ozben T. Oxidative stress, antioxidants and apoptosis: impact on cancer therapy. FEBS Journal 279 (Suppl. 1) (2012): 28.

160. Palona I, Namba H, Mitsutake N, et al. BRAFV600E promotes invasiveness of thyroid cancer cells through nuclear factor kappaB activation. Endocrinology 2006; 147: 5699-5607.

161. Parasassi T, Brunelli R, Bracci-Laudiero L, Greco G, Gustafsson AC, Krasnowska EK, Peinado H, Olmeda D, Cano A. Snail, Zeb and bHLH factors in tumour progression: an alliance against the epithelial phenotype? Nat Rev Cancer. (2007) Jun;7(6):415-28.

162. Patel SD, Chen CP, Bahna F, Honig B, Shapiro L. Cadherin-mediated cell-cell adhesion: sticking together as a family. Curr Opin Struct Biol. 2003 Dec;13(6):690-8.

163. Paul R, Ewing CM, Jarrard DF, Isaacs WB. The cadherin cell-cell adhesion pathway in prostate cancer progression. Br J Urol. 1997 Mar;79 Suppl 1:37-43.

164. Peinado H, Quintanilla M, Cano A. Transforming growth factor beta-1 induces snail transcription factor in epithelial cell lines: mechanisms for epithelial mesenchymal transitions. J Biol Chem. 2003 Jun 6;278(23):21113-23.

165. Pelicano H, Carney D, Huang P. 2004. ROS stress in cancer cells and therapeutic implications. Drug Resist Updat 7:97-110.

166. Perret E, Benoliel AM, Nassoy P, Pierres A, Delmas V, Thiery JP, Bongrand P, Feracci H. Fast dissociation kinetics between individual E-cadherin fragments revealed by flow chamber analysis. EMBO J. 2002 Jun 3;21(11):2537-46.

167. Petros JA, Baumann AK, Ruiz-Pesini E, Amin MB, Sun CQ, Hall J, Lim SD, Issa MM, Flanders WD, Hosseini SH, Marshall FF, Wallace DC. mtDNA mutations increase tumorigenicity in prostate cancer. Proc Natl Acad Sei USA. 2005 January 18; 102(3): 719-724.

168. Pletjushkina OY, Lyamzaev KG, Popova EN, Nepryakhina OK, Ivanova OY, Domnina LV, Chernyak BV, Skulachev VP. Effect of oxidative stress on dynamics of mitochondrial reticulum. Biochim Biophys Acta. 2006 May-Jun;1757(5-6):518-24.

169. Pokornä E, Jordan PW, O'Neill CH, Zicha D, Gilbert CS, Vesely P. Actin cytoskeleton and motility in rat sarcoma cell populations with different metastatic potential. Cell Motil Cytoskeleton. (1994); 28(l):25-33.

170. Pokutta S, Weis WI. Structure of the dimerization and beta-cateninbinding region of alpha-catenin. Mol. Cell. 5 (2000) 533-543.

171. Pollard TD, Cooper JA. Actin and actin-binding proteins. A critical evaluation of mechanisms and functions. Annu Rev Biochem. 1986;55:987-1035.

172. Prasad NK, Decker SJ. SH2-containing 5'-inositol phosphatase, SHIP2, regulates cytoskeleton organization and ligand-dependent down-regulation of the epidermal growth factor receptor. J Biol Chem. (2005) Apr 1; 280(13):13129-36.

173. Pugacheva EN, Roegiers F, Golemis EA. Interdependence of cell attachment and cell cycle signaling. (2006) Curr. Opin. Cell Biol., 18, 507515.

174. Qanungo S, Starke DW, Pai HV, Mieyal JJ, Nieminen AL. Glutathione supplementation potentiates hypoxic apoptosis by S-glutathionylation of p65-NFkappaB. J Biol Chem. 2007 Jun 22;282(25): 18427-36.

175. Qanungo S, Wang M, Nieminen AL. N-Acetyl-L-cysteine enhances apoptosis through inhibition of nuclear factor-kappaB in hypoxic murine embryonic fibroblasts. J Biol Chem. 2004 Nov 26; 279(48):50455-64.

176. Quiles JL, Huertas JR, Battino M, Mataix J, Ramirez-Tortosa MC. 2002. Antioxidant nutrients and adriamycin toxicity. Toxicology 180:79-95.

177. Remedios CG, Chhabra D, Kekic M, Dedova IV, Tsubakihara M, Berry DA, Nosworthy NJ. Actin binding proteins: regulation of cytoskeletal microfilaments. Physiol Rev. 2003;83:433-473.

178. Roberts PJ, Der CJ. Targeting the Raf-MEK-ERK mitogen-activated protein kinase cascade for the treatment of cancer. Oncogene. 2007 May 14;26(22):3291 -310.

179. Rochard P, Rodier A, Casas F, Cassar-Malek I, Marchal-Victorion S, Daury L, Wrutniak C, Cabello G. Mitochondrial activity is involved in the regulation of myoblast differentiation through myogenin expression and activity of myogenic factors. J Biol Chem. 2000 Jan 28; 275(4):2733-44.

180. Rosivatz E, Becker I, Specht K, Fricke E, Luber B, Busch R, Hofler H, Becker KF. Differential expression of the epithelial-mesenchymal transition regulators snail, SIP1, and twist in gastric cancer. Am J Pathol. 2002 Nov; 161 (5): 1881 -91.

181. Sablina AA, Budanov AV, Ilyinskaya GV, Agapova LS, Kravchenko JE, Chumakov PM. The antioxidant function of the p53 tumor suppressor. Nat Med. 2005 Dec;l 1(12): 1306-13.

182. SadanoH, Taniguchi S, Kakunaga T, Baba T. cDNA cloning and sequence of a new type of actin in mouse B16 melanoma. J Biol Chem. (1988) Nov 5;263(31): 15868-71.

183. Sahai E, Marshall CJ.Differing modes of tumour cell invasion have distinct requirements for Rho/ROCK signalling and extracellular proteolysis. Nat Cell Biol. (2003) Aug;5(8):711-9.

184. Saretzki G, Murphy MP, von Zglinicki T. MitoQ counteracts telomere shortening and elongates lifespan of fibroblasts under mild oxidative stress. Aging Cell. 2003 Apr;2(2):141-3.

185. Scandalios JG. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses. Braz J Med Biol Res. 2005 Jul;38(7):995-1014.

186. Schauen M, Spitkovsky D, Schubert J, Fischer JH, Hayashi J, Wiesner RJ. Respiratory chain deficiency slows down cell-cycle progression via reduced ROS generation and is associated with a reduction of p21CIPl/WAFl. J Cell Physiol. 2006 0ct;209(l):103-12.

187. SchipperJH, Frixen UH , Behrens J, Unger A, Jahnke K, Birchmeier W. (1991) E-cadherin expression in squamous cell carcinomas of head and neckinverse correlation with tumor dedifferentiation and lymph node metastasis. Cancer Res.51:6328-6337.

188. Shan WS, Tanaka H, Phillips GR, Arndt K, Yoshida M, Colman DR, Shapiro L. Functional cisTheterodimers of N- and R-cadherins. J Cell Biol. 2000 Feb 7;148(3):579-90.

189. Shestakova EA, Singer RH, Condeelis J. 2001. The physiological significance of b-actin mRNA localization in determining cell polarity and directional motility. Proc Natl Acad Sci 98: 7045-7050.

190. Shidara Y, Yamagata K, Kanamori T, Nakano K, Kwong JQ, Manfredi G, Oda H, Ohta S. Positive Contribution of Pathogenic Mutations in the Mitochondrial Genome to the Promotion of Cancer by Prevention from Apoptosis. (2005) Cancer Res 2005; 65: (5).

191. Shintani Y, Maeda M, Chaika N, Johnson KR, Wheelock MJ. Collagen I promotes epithelial-to-mesenchymal transition in lung cancer cells via

transforming growth factor-beta signaling. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 38 (2008)95-104.

192. Shum MS, Pasquier E, Po'uha ST, O'Neill GM, Chaponnier C, Gunning PW, Kavallaris M. y-Actin regulates cell migration and modulates the ROCK signaling pathway. FASEB J. 2011 Dec;25(12):4423-33.

193. Silvis MR, Kreger BT, Lien WH, Klezovitch O, Rudakova GM, Camargo FD, Lantz DM, Seykora JT, Vasioukhin V. a-catenin is a tumor suppressor that controls cell accumulation by regulating the localization and activity of the transcriptional coactivator Yapl. Sci Signal. 2011 May 24;4(174).

194. Sivaraman VS, Wang H, Nuovo GJ, Malbon CC. Hyperexpression of mitogen-activated protein kinase in human breast cancer. J. Clin. Invest. 99(1997)1478-1483.

195. SkulachevVP. A biochemical approach to the problem of aging: "megaproject" on membrane-penetrating ions. The first results and prospects. Biochemistry(Mosc).Dec;72(12): 13 85-96.

196. Spitkovsky D, Sasse P, Kolossov E, Bottinger C, Fleischmann BK, Hescheler J, Wiesner RJ. Activity of complex III of the mitochondrial electron transport chain is essential for early heart muscle cell differentiation. FASEB J. 2004 Aug;18(ll):1300-2.

197. Stevenson RP, Veltman D, Machesky LM. Actin-bundling proteins in cancer progression at a glance. J Cell Sci. 2012 Mar l;125(Pt 5): 1073-9.

198. Svitkina TM, & Borisy GG. (1999). Arp2/3 complex and actin depolymerizing factor/cofilin in dendritic organization and treadmilling of actin filament array in lamellipodia. Journal of Cell Biology, 145: 1009-1026.

199. Takeichi M. Morphogenetic roles of classic cadherins. Curr Opin Cell Biol. (1995) Oct;7(5):619-27.

200. Tamura K, Shan WS, Hendrickson WA, Colman DR, Shapiro L. Structure-function analysis of cell adhesion by neural (N-) Cadherin. Neuron. 1998 Jun;20(6): 1153-63.

201. Tan X, Egami H, Ishikawa S, Kurizaki T, Tamori Y, Takai E, Hirota M, Ogawa M. Relationship between the expression of extracellular signalregulated kinase 1/2 and the dissociation of pancreatic cancer cells: involvement of ERK1/2 in the dissociation status of cancer cells. Int. J. Oncol. 24 (2004)815-820.

202. Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat Rev Cancer. 2002 Jun;2(6):442-54.

203. Tominaga T, Sahai E, Chardin P, McCormick F, Courtneidge SA, Alberts AS. (2000). Diaphanous-related formins bridge Rho GTPase and Src tyrosine kinase signaling. Molecular Cell, 5: 13-25.

204. Tomita K, van Bokhoven A, van Leenders GJ, Ruijter ET, Jansen CF, Bussemakers MJ, Schalken JA. Cadherin switching in human prostate cancer progression. Cancer Res. 2000 Jul l;60(13):3650-4.

205. Tondeleir D, Lambrechts A, Müller M, Jonckheere V, Doll T, Vandamme D, Bakkali K, Waterschoot D, Lemaistre M, Debeir O, Decaestecker C, Hinz B, Staes A, Timmerman E, Colaert N, Gevaert K, Vandekerckhove J, Ampe C. ells lacking ß-actin are genetically reprogrammed and maintain conditional migratory capacity. Mol Cell Proteomics. 2012 Aug;l 1(8):255-71.

206. Troyanovsky RB, Sokolov E, Troyanovsky SM. Adhesive and lateral E-cadherin dimers are mediated by the same interface. Mol Cell Biol. 2003 Nov;23(22):7965-72.

207. Troyanovsky S. Cadherin dimers in cell-cell adhesion. (2005) Eur. J. Cell. Biol., 84, 225-233.

208. Tsao SW, Liu Y, Wang X,Yuen PW, Leung SY, Yuen ST, Pan J, Nicholls JM, Cheung AL, Wong YC. The association of E-cadherin

expression and the methylation status of the E-cadherin gene in nasopharyngeal carcinoma cells. Eur J Cancer. 2003 Mar;39(4):524-31.

209. Uttamsingh S, Bao X, Nguyen KT, Bhanot M, Gong J, Chan JL, Liu F, Chu TT, Wang LH. Synergistic effect between EGF and TGFbetal in inducing oncogenic properties of intestinal epithelial cells. Oncogene 27 (2008) 2626— 2634.

210. Vafa O, Wade M, Kern S, Beeche M, Pandita TK, Hampton GM, Wahl GM. c-Myc can induce DNA damage, increase reactive oxygen species, and mitigate p53 function: a mechanism for oncogene-induced genetic instability. Mol Cell. 2002 May;9(5): 1031-44.

211. Van Aken E, De Wever O, Correia da Rocha AS, Mareel M.Defective E-cadherin/catenin complexes in human cancer. Virchows Arch. (2001) Dec;439(6):725-51.

212. Vandekerckhove J, Weber K. At least six different actins are expressed in a higher mammal: an analysis based on the amino acid sequence of the amino-terminal tryptic peptide. J Mol Biol. (1978) 126:783-802.

213. Vandekerckhove J, Leavitt J, Kakunaga T, Weber K. Coexpression of a mutant beta-actin and the two normal beta- and gamma-cytoplasmic actins in a stably transformed human cell line. Cell. (1980) Dec;22(3):893-9.

214. Vasioukhin V, Bauer C, Degenstein L, Wise B, Fuchs E. Hyperproliferation and defects in epithelial polarity upon conditional ablation of alpha-catenin in skin. Cell. 2001 Feb 23;104(4):605-17.

215. Vasioukhin V, Bauer C, Yin M, Fuchs E. (2000). Directed actin polymerization is the driving force for epithelial cell-cell adhesion. Cell, 100: 209-219.

216. Vergara D, Valente CM, Tinelli A, Siciliano C, Lorusso V, Acierno R, Giovinazzo G, Santino A, Storelli C, Maffia M. Resveratrol inhibits the epidermal growth factor-induced epithelial mesenchymal transition in MCF-7 cells. Cancer Lett. 2011 Nov l;310(l):l-8.

217. Vincent PA, Xiao K, Buckley KM, Kowalczyk AP. VE-cadherin: adhesion at arm's length. Am J Physiol Cell Physiol. 2004 May;286(5):C987-97.

218. Vinzenz M, Nemethova M, Schur F, Mueller J, Narita A, Urban E, Winkler C, Schmeiser C, Koestler SA, Rottner K, Resch GP, Maeda Y, Small JV. Actin branching in the initiation and maintenance of lamellipodia. J Cell Sei. 2012 Jun l;125(Ptll):2775-85.

219. Vogelstein B, Lane D, Levine AJ. Surfing the p53 network. Nature. 2000;408:307-310.

220. Wang D, Su L, Huang D, Zhang H, Shin DM, Chen ZG. Downregulation of E-Cadherin enhances proliferation of head and neck cancer through transcriptional regulation of EGFR. Molecular Cancer 2011, 10:11.

221. Wang W, Goswami S, Lapidus K, Wells AL, Wyckoff JB, Sahai E, Singer RH, Segall JE, Condeelis JS. Identification and testing of a gene expression signature of invasive carcinoma cells within primary mammary tumors. (2004). Cancer Res. 64, 8585-8594.

222. Watanabe N, Kato T, Fujita A, Ishizaki T, Narumiya S. (1999). Cooperation between mDial and ROCK in Rho-induced actin reorganization. Nature Cell Biology, 1: 136-143.

223. Wegner A, Engel J. Kinetics of the cooperative association of actin to actin filaments. Biophys Chem. 1975;3:215-225.

224. Wheelock MJ, Soler AP, Knudsen KA. Cadherin junctions in mammary tumors. J Mammary Gland Biol Neoplasia. (2001) Jul;6(3):275-85.

225. Wong KK. Recent Developments in Anti-Cancer Agents Targeting the Ras/Raf/MEK/ERK Pathway. Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery, 2009, 4, 28-35.

226. Wong VC, Chen H, Ko JM, Chan KW, Chan YP, Law S, Chua D, Kwong DL, Lung HL, Srivastava G, Tang JC, Tsao SW, Zabarovsky ER, Stanbridge EJ, Lung ML. Tumor suppressor dual-specificity phosphatase 6

(DUSP6) impairs cell invasion and epithelial-mesenchymal transition (EMT)-associated phenotype. Int J Cancer. 2012 Jan l;130(l):83-95.Wu WS. The signaling mechanism of ROS in tumor progression. (2006) Cancer Metastasis Rev., 25, 695-705.

227. Wu XJ, Kassie F, Mersch-Sundermann V. 2005. The role of reactive oxygen species (ROS) production on diallyl disulfide (DADS) induced apoptosis and cell cycle arrest in human A549 lung carcinoma cells. Mutat Res 579:115-124.

228. Xiao K, Allison DF, Buckley KM, Kottke MD, Vincent PA, Faundez V, Kowalczyk AP. Cellular levels of pi20 catenin function as a set point for cadherin expression levels in microvascular endothelial cells. J Cell Biol. 2003 Nov 10;163(3):535-45.

229. Xiao K, Oas RG, Chiasson CM, Kowalczyk AP. Role of pl20-catenin in cadherin trafficking. Biochim Biophys Acta. (2007) Jan;1773(l):8-16.

230. Xu W, Kimelman D. Mechanistic insights from structural studies of beta-catenin and its binding partners. J Cell Sci. 2007 Oct l;120(Pt 19): 333744.

231. Yamada S, Pokutta S, Drees F, Weis WI, Nelson WJ. Deconstructing the cadherin-catenin-actin complex. Cell 123 (2005) 889-901.

232. Yamaguchi H, Condeelis J. Regulation of the actin cytoskeleton in cancer cell migration and invasion. Biochim Biophys Acta. (2007) May; 1773(5):642-52.

233. Yamanaka Y, Friess H, Kobrin MS, Buchler M, Beger HG, Korc M. Coexpression of epidermal growth factor receptor and ligands in human pancreatic cancer is associated with enhanced tumor aggressiveness. Anticancer Res 1993, 13(3):565-569.

234. Yantiss RK, Woda BA, Fanger GR, Kalos M, Whalen GF, Tada H, Andersen DK, Rock KL, Dresser K. KOC (K homology domain containing protein overexpressed in cancer): a novel molecular marker that distinguishes

between benign and malignant lesions of the pancreas. (2005). Am. J. Surg. Pathol. 29, 188-195.

235. Yonemura S, Itoh M, Nagafuchi A, Tsukita S. (1995) J. Cell Sci., 108, 127-142.

236. Yoshiura K, Kanai Y, Ochiai A, Shimoyama Y, Sugimura T, Hirohashi S. Silencing of the E-cadherin invasion-suppressor gene by CpG methylation in human carcinomas. Proc Natl Acad Sci USA. (1995) Aug l;92(16):7416-9.

237. Zafarullaha M, Lia WQ, Sylvestera J and Ahmad M. Molecular mechanisms of ^/-acetylcysteine actions. CMLS, Cell. Mol. Life Sci. Vol. 60, 2003.

238. Zeisberg M and Neilson EG. Biomarkers for epithelial-mesenchymal transitions. J Clin Invest. (2009)119: 1429-1437.

239. Zglinicki T, Saretzki G, Docke W, Lotze C. Mild hyperoxia shortens telomeres and inhibits proliferation of fibroblasts: a model for senescence? Exp Cell Res. 1995 Sep;220(l): 186-93.

240. Zglinicki T. Oxidative stress shortens telomeres. Trends Biochem Sci. 2002 Jul;27(7):339-44.

241. Zhang J, Betson M, Erasmus J, Zeikos K, Bailly M, Cramer LP, Braga VM. Actin at cell-cell junctions is composed of two dynamic and functional populations. (2005) J. Cell Sci., 118, 5549-5562.

242. Zhou Y, Hileman EO, Plunkett W, Keating MJ, Huang P. 2003. Free radical stress in chronic lymphocytic leukemia cells and its role in cellular sensitivity to ROS-generating anticancer agents. Blood 101:4098^4104.

243. Zwaenepoel I, Dugina V and Chaponnier C. Expression of cytoplasmic actins is modulated in transformed compared to normal cells. FEBS-ECF workshop "Integrated Approaches in Cytoskeleton Research", 27-30 Aug. 2005.

V

134 )