Embigiinin hiljennys häiritsee hiiren keratinosyyttien aineenvaihduntaa

Abstract

Embigiini (GP-70) on solujen pinnoilla esiintyvä, kalvon läpäisevä glykoproteiini. Se osallistuu solujen kiinnittymiseen soluväliaineeseen ja vaikuttaa solujen aineenvaihduntaan. Sillä on erityisen tärkeä rooli pienten ravintoaineiden kuljetuksessa sisään soluihin ja pois soluista. Näillä glykoproteiineilla ei kuitenkaan itsessään ole aktiivisuutta ravinteiden kuljettajina, vaan ne vaikuttavat epäsuorasti mahdollistaen monokarboksylaattien kantajaproteiini (engl. monocarboxylate transporter, MCT) toiminnan tarjoamalla näille sitoutumispaikan solukalvolla. MCT-proteiinit ovat protonilinkattuja plasmamembraanin kantajaproteiineja, jotka kuljettavat pieniä ravintoaineita solun sisään ja solusta ulos. Näihin ravintoaineisiin kuuluvat erityisesti pienet energiamolekyylit kuten tietyt sokerijohdannaiset ja energia-aineenvaihdunnan sivutuotteet, esim. laktaatti. MCT-perheen proteiinit vaativat joko embigiinin tai samankaltaisen glykoproteiinin, basigiinin, läsnäolon. MCT1 ja 4-proteiinit sitoutuvat pääsääntöisesti basigiiniin, ja MCT2-proteiinit embigiiniin. Hiiren IMBCA-keratinosyyttien embigiini, basigiini ja MCT-perheen proteiinien ilmentyminen mitattiin kvantitatiivisellä PCR:llä, jossa havaittiin solujen ilmentävän sekä basigiinia että embigiiniä, sekä lukuisia MCT-proteiineja, mukaan lukien MCT1 ja MCT2-proteiineja. Tutkimuksessa tarkasteltiin embigiinin ilmenemisen häiritsemisen vaikutusta solujen metaboliaan. Kokeissa embigiini hiljennettiin erilaisilla siRNA:lla eri olosuhteissa. siRNA:n hiljentävä vaikutus todettiin virtaussytometrialla havaitsemalla vähentynyt embigiinin määrä solujen pinnalla. Solujen aineenvaihduntaa mitattiin Agilent Seahorse-laitteella, joka mittaa solujen hapenkulutusta ja mediumin happamoitumista, jotka ovat molemmat riippuvaisia solujen mitokondriaalisesta energiantuotosta ja glykolyysistä. Embigiinin hiljennys vaikuttaa vähentävän mediumin happamoitumista. Kun solujen mitokondriaalinen aineenvaihdunta estetään spesifisillä inhibiittoreilla, hiljentämättömät solut aiheuttavat suuremman mediumin happamoitumisen viitaten parempaan aineenvaihduntatuotteiden poistoon. Hiljennetyt solut eivät nosta yhtä paljon happamuutta, vastaavasti viitaten alentuneeseen kykyyn poistaa happamia aineenvaihduntatuotteita. Solut hiljennettin myös erilaisten soluväliaineiden läsnäollessa, mutta tulokset olivat hyvin vaihtelevia, eikä selvää yhteyttä havaittu. Basigiinin hiljennys vaikuttaa samalla tavalla aineenvaihduntaa häiritsevästi.