Glycosylation of glycolipids in cancer: basis for development of novel therapeutic approaches

Altered networks of gene regulation underlie many pathologies, including cancer. There are several proteins in cancer cells that are turned either on or off, which dramatically alters the metabolism and the overall activity of the cell, with the complex machinery of enzymes involved in the metabolism of glycolipids not being an exception. The aberrant glycosylation of glycolipids on the surface of the majority of cancer cells, associated with increasing evidence about the functional role of these molecules in a number of cellular physiological pathways, has received considerable attention as a convenient immunotherapeutic target for cancer treatment. This has resulted in the development of a substantial number of passive and active immunotherapies, which have shown promising results in clinical trials. More recently, antibodies to glycolipids have also emerged as an attractive tool for the targeted delivery of cytotoxic agents, thereby providing a rationale for future therapeutic interventions in cancer. This review first summarizes the cellular and molecular bases involved in the metabolic pathway and expression of glycolipids, both in normal and tumor cells, paying particular attention to sialosylated glycolipids (gangliosides). The current strategies in the battle against cancer in which glycolipids are key players are then described.Fil: Daniotti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Torres Demichelis, Vanina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Ruggiero, Fernando Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Rodríguez Walker, Macarena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Ganglioside synthesis by plasma membrane-associated sialyltransferase in macrophages

Gangliosides are constituents of the mammalian cell membranes and participate in the inflammatory response. However, little is known about the presence and enzymatic activity of ganglioside sialyltransferases at the cell surface of macrophages, one of the most important immune cells involved in the innate inflammatory process. In the present study, using biochemical and fluorescent microscopy approaches, we found that endogenous ST8Sia-I is present at the plasma membrane (ecto-ST8Sia-I) of murine macrophage RAW264.7 cells. Moreover, ecto-ST8Sia-I can synthetize GD3 ganglioside at the cell surface in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated macrophages even when LPS-stimulated macrophages reduced the total ST8Sia-I expression levels. Besides, cotreatment of LPS with an inhibitor of nitric oxide (NO) synthase recovered the ecto-ST8Sia-I expression, suggesting that NO production is involved in the reduction of ST8Sia-I expression. The diminution of ST8Sia-I expression in LPS-stimulated macrophages correlated with a reduction of GD3 and GM1 gangliosides and with an increment of GD1a. Taken together, the data supports the presence and activity of sialyltransferases at the plasma membrane of RAW264.7 cells. The variations of ecto-ST8Sia-I and ganglioside levels in stimulated macrophages constitutes a promissory pathway to further explore the physiological role of this and others ganglioside metabolism-related enzymes at the cell surface during the immune response.Fil: Vilcaes, Aldo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Garbarino Pico, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Torres Demichelis, Vanina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Daniotti, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentin

CREB3L1-mediated functional and structural adaptation of the secretory pathway in hormone-stimulated thyroid cells

Many secretory cells increase the synthesis and secretion of cargo proteins in response to specific stimuli. How cells couple increased cargo load with a coordinate rise in secretory capacity to ensure efficient transport is not well understood. We used thyroid cells stimulated with thyrotropin (TSH) to demonstrate a coordinate increase in the production of thyroid-specific cargo proteins and ER-Golgi transport factors, and a parallel expansion of the Golgi complex. TSH also increased expression of the CREB3L1 transcription factor, which alone caused amplified transport factor levels and Golgi enlargement. Furthermore, CREB3L1 potentiated the TSH-induced increase in Golgi volume. A dominant-negative CREB3L1 construct hampered the ability of TSH to induce Golgi expansion, implying that this transcription factor contributes to Golgi expansion. Our findings support a model in which CREB3L1 acts as a downstream effector of TSH to regulate the expression of cargo proteins, and simultaneously increases the synthesis of transport factors and the expansion of the Golgi to synchronize the rise in cargo load with the amplified capacity of the secretory pathway.Fil: García, Iris Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.químicas. Departamento de Bioquímica; ArgentinaFil: Torres Demichelis, Vanina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.químicas. Departamento de Bioquímica; ArgentinaFil: Viale, Diego Luis. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Di Giusto, Pablo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.químicas. Departamento de Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Ezhova, Yulia. Telethon Institute of Genetics and Medicine; ItaliaFil: Polishchuk, Roman S.. Telethon Institute of Genetics and Medicine; ItaliaFil: Sampieri, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Martinez, Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Sztul, Elizabeth. University of Alabama at Birmingham; Estados UnidosFil: Alvarez, Cecilia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentin