Proteomic analysis on insulin signaling in human hematopoietic cells: identification of CLIC1 and SRp20 as novel downstream effectors of insulin

Abstract

Insulin/IGF-I-dependent signals play important roles for the regulation of proliferation, differentiation, metabolism, and autophagy in various cells, including hematopoietic cells. Although the early protein kinase activation cascade has been intensively studied, the whole picture of intracellular signaling events has not yet been clarified. To identify novel downstream effectors of insulin-dependent signals in relatively early phases, we performed high-resolution two-dimensional electrophoresis (2-DE)-based proteomic analysis using human hematopoietic cells 1 h after insulin stimulation. We identified SRp20, a splicing factor, and CLIC1, an intracellular chloride ion channel, as novel downstream effectors besides previously reported effectors of Rho-guanine nucleotide dissociation inhibitor 2 and glutathione S-transferase-pi. Reduction in SRp20 was confirmed by one-dimensional Western blotting. Moreover, MG-132, a proteasome inhibitor, prevented this reduction. By contrast, upregulation of CLIC1 was not observed in one-dimensional Western blotting, unlike the 2-DE results. As hydrophilic proteins were predominantly recovered in 2-DE, the discrepancy between the 1-DE and 2-DE results may indicate a certain qualitative change of the protein. Indeed, the nuclear localization pattern of CLIC1 was remarkably changed by insulin stimulation. Thus insulin induces the proteasome-dependent degradation of SRp20 as well as the subnuclear relocalization of CLIC1.

CLIC4 mediates and is required for Ca2+-induced keratinocyte differentiation

“…Tubulogenesis involves many cellular processes, including differentiation, apoptosis, cytoskeletal organization and ion fluxes (Zegers et al, 2003). CLIC1 is also involved in differentiation induced by insulin/IGFI-mediated signaling in human hematopoietic cells (Saeki et al, 2005). These reports and our studies support that importance of CLICs in several cell differentiation programs.…”

Transcriptomics and proteomics in studies of induced differentiation of leukemia cells

“…С другой стороны, сигнальный путь инсулин/IGF1 передает сигнал дифференцировки при посредничестве белка SHC [76]. Для поиска новых эффекторных молекул сигнального пути инсулин/IGF1 клетки линии HL60 обрабатывали инсулином и затем проводили сравнительное исследование протеомов опытного и контрольного образцов с использованием платформы 2D-гель электрофорез/MALDI-TOF [77]. С помощью такого подхода удалось установить, что содержание белков CLIC1 и SRp20 изменялось после обработки клеток линии HL60 инсулином, при этом ранее данные белки не рассматривались в контексте сигнального пути инсулин/IGF1.…”

“…В гемопоэтических клетках человека белок CLIC1 находится в ядре [79], что указывает на регуляторную роль CLIC1, который, помимо всего прочего, является ещё и структурным гомологом белков суперсемейства глутатион-S-трансфераз (GST), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях [80]. Помимо определения дифференциальной экспрессии белка CLIC1 в ответ на активацию сигнального пути инсулин/IGF1, Saeki и коллеги c помощью окрашивания антителами зарегистрировали перемещение CLIC1 из ядерного матрикса в ядрышко [77].…”

“…Количественный анализ с помощью 2D-гель электрофореза позволил выявить опосредованное инсулином снижение содержания белка SRp20 в клетках линии HL60 [77]. Белок SRp20 является фактором, участвующим в регуляции альтернативного сплайсинга определенных прекурсорных РНК, включая srp20 РНК [81].…”

“…Белок SRp20 является фактором, участвующим в регуляции альтернативного сплайсинга определенных прекурсорных РНК, включая srp20 РНК [81]. Обработка клеток линии HL60 ингибитором протеасом MG-132 после активации сигнального пути инсулин/IGF1 позволила замедлить снижение содержания белка SRp20 [77]. Таким образом, применение протеомных методов анализа позволило выявить белки, содержание которых значительно менялось в ответ на активацию сигнального пути инсулин/IGF1, однако ранее не упоминавшихся в качестве его молекулярных мишеней.…”