NR ARGW
AU Ertmer,A.; Gilch,S.; Yun,S.W.; Flechsig,E.; Klebl,B.; Stein-Gerlach,M.; Klein,M.A.; Schätzl,H.M.
TI The tyrosine kinase inhibitor STI571 induces cellular clearance of PrPsc in prion-infected cells
QU The Journal of Biological Chemistry 2004 Oct 1; 279(40): 41918-27
PT journal article
AB The conversion of the cellular prion protein (PrPc) into pathologic PrPsc and the accumulation of aggregated PrPsc are hallmarks of prion diseases. A variety of experimental approaches to interfere with prion conversion have been reported. Our interest was whether interference with intracellular signaling events has an impact on this conversion process. We screened approximately 50 prototype inhibitors of specific signaling pathways in prion-infected cells for their capacity to affect prion conversion. The tyrosine kinase inhibitor STI571 was highly effective against PrPsc propagation, with an IC(50) of < or =1 microM. STI571 cleared prion-infected cells in a time- and dose-dependent manner from PrPsc without influencing biogenesis, localization, or biochemical features of PrPc. Interestingly, this compound did not interfere with the de novo formation of PrPsc but activated the lysosomal degradation of pre-existing PrPsc, lowering the half-life of PrPsc from > or =24 h to <9 h. Our data indicate that among the kinases known to be inhibited by STI571, c-Abl is likely responsible for the observed anti-prion effect. Taken together, we demonstrate that treatment with STI571 strongly activates the lysosomal degradation of PrPsc and that substances specifically interfering with cellular signaling pathways might represent a novel class of anti-prion compounds.
IN
Die Autoren testeten die rund 50 Inhibitoren intrazellulärer Signalübertragungswege in neuronalen Zellen im Hinblick auf Auswirkungen bezüglich der PrPsc-Vermehrung. Nur der Tyrosinkinase-Inhibitor STI571 (signal transduction inhibitor 571 oder imatinib mesylate von Gleevec) erwies sich als nicht zytotoxisch und bereits bei Konzentrationen unter 1 µM als hochwirksam und bewirkte anscheinend durch eine Inaktivierung der Tyrosinkinase c-Abl zeit- und dosisabhängig das Verschwinden von PrPsc aus infizierten Zellkulturen. Einen ähnlichen Effekt zeigte auch eine Zelllinie mit einer die c-Abl-Expression reduzierenden Mutation. Die PrPsc-Nachweisgrenze wurde bei den neuronalen Zellinien ScN2a und ScGT1 nach 3 Tagen, bei den nichtneuronalen SMBs.15-Zellen erst nach 10 Tagen mit 10 µM STI571 unterschritten. Dabei beeinflußt es kaum die Neubildung, die Verteilung und die biochemischen Eigenschaften des PrPsc, sondern beschleunigt den lysosomalen PrPsc-Abbau und reduziert die Halbwertzeit des PrPsc von mindestens 24 auf weniger als 9 Stunden. Ammoniumchlorid hebt den pH-Wert in den Lysosomen und hemmt dadurch deren Abbaufunktion, wodurch in PrPsc-infizierten Zellen die PrPsc-Konzentration leicht zunimmt. Der Abbau-fördernden Wirkung von STI571 wirkt Ammoniumchlorid entgegen.
Den Autoren gelang anscheinend sogar die vollständige Befreiung einer PrPsc-infizierten ScN2a-Zelllinie von PrPsc, indem sie über einen Zeitraum von 10 Tagen die STI571-Konzentration im Medium auf 10 µM einstellten. Selbst 30 Tage nach Entfernung des Inhibitors war noch kein PrPsc nachweisbar.
MH Animals; Cell Line, Tumor; Dose-Response Relationship, Drug; Drug Evaluation, Preclinical; Enzyme Inhibitors/*pharmacology; Lysosomes/metabolism; Mice; Piperazines/pharmacology; PrPsc Proteins/antagonists & inhibitors/*drug effects; Prion Diseases/drug therapy/*pathology; Protein-Tyrosine Kinase/*antagonists & inhibitors; Proto-Oncogene Proteins c-abl/antagonists & inhibitors; Pyrimidines/pharmacology; Research Support, Non-U.S. Gov't; Signal Transduction/drug effects
AD Institute of Virology, Prion Research Group, Technical University of Munich, Biedersteiner Strasse 29, D-80802 Munich, Germany.
SP englisch
PO USA
ZF kritische Zusammenfassung von Roland Heynkes