Polyamines Modulate Growth factor-Induced Membrane Protein Phosphorylation in MCF-7 Human Breast Cancer Cells

Breast cancer cell lines display a wide variety of growth factor receptors, and considerable evidences implicate the importance of signalings from those receptors. A useful prognostic indicator would be the level of activity of a second messenger protein used in common by these receptors. Our studies were designed to obtain preliminary information on the possible role of polyamine as a mediator of the membrane-associated protein phosphorylation and as a regulator of second messenger in mitogenic signal of estrogen or growth factors in MCF-7 human breast lancer cells. DFMO significantly inhibited the phosphorylation induced by $E_2$, TGF-$\alpha$ and EGF in membrane-associated proteins (154, 134, 116, and 104 kDa). Exogenous polyamines abolished the inhibitory effect of DFMO. Tyrosine phosphorylations of membrane-associated proteins were not increased by $E_2$ or growth factor treatments and not affected DFMO treatment. Polyamine administration markedly enhanced the tyrosine phosphorylation of membrane-associated proteins (154, 134, and 116 kDa). In the present study, $E_2$ and TGF-$\alpha$ and EGF enhanced protein phosphorylation in the almost same levels. These data indicate that $E_2$ and growth factor signaling pathway may cross-talk through various protein kinase which phosphorylated many substrate proteins (154, 134, 116 and 104 kDa). Polyamines may be involved in growth signaling pathway of $E_2$ and TGF-$\alpha$ or EGF for the cross-talk through regulation of the protein phosphorylation such as 154, 134, 116 and 104 kDa. Polyamine may also selectively interfere with several different protein kinases, and the specific steps in signal transduction system were effected by polyamines.

MCF-7 유방암세포에 있어서 growth factor에 의해 유도된 막 단백질의 인산화에 대한 폴리아민의 조절

유방암세포는 여러 종류의 성장인자 수용체를 가지며, 이를 통해 성장신호를 전달한다. 따라서, 이러한 수용체들의 신호전달 경로에 있는 공통적인 2차전달자들의 조절기작을 밝히는 것이 중요하다. 이 연구는 MCF-7 cell에 있어서, 에스트로젠과 TGF-$\alpha$ , EGF와 같은 성장인자의 mitogenic signal을 전달하는 second messenger에 폴리아민이 어떤 영향을 미치는지, 또 membrane-associated proteins의 인산화에 폴리아민이 어떤 조절기작을 가지는지를 알아보고자 한다. 폴리아민 생합성 억제제인 DFMO는 154, 134, 116, 104 kDa의 membrane-associated proteins의 인산화를 억제하였고, DFMO에 의해 억제된 단백질 인산화는 폴리아민 첨가로 다시 회복 되었다. $E_2$, TGF-$\alpha$, EGF, DFMO는 모두 단백질의 타이로신 인산화에는 크게 영향을 미치지 않았으나, 처리해준 폴리아민에 의해 154, 134, 116 kDa의 단백질의 타이로신 인산화는 급격히 증가하였다. 또한 $E_2$, TGF-$\alpha$, EGF는 모두 같은 단백질에서 유사하게 인산화를 유도하였다. 이러한 결과로 볼 때, $E_2$와 TGF-$\alpha$, EGF와 같은 성장촉진인자의 signaling pathway는 154, 134, 116, 104 kDa 단백질을 기질로 하는 여러 가지 다양한 종류의 protein kinase를 통해서 서로 cross-talk하고 있으며, 폴리아민은 154, 134, 116, 104 kDa와 같은 여러 가지 membrane-associated proteins의 인산화를 조절함으로서 이러한 cross-talk pathway에 관여하고 있는 것으로 사려된다.