THE ROLE OF VIMENTIN EXPRESSION IN MONOCYTE/MACROPHAGE DIFFERENTIATION

BENEŠ, Petr, Vendula MACEČKOVÁ and Jan ŠMARDA. THE ROLE OF VIMENTIN EXPRESSION IN MONOCYTE/MACROPHAGE DIFFERENTIATION. In XIII. Cytoskeletální Klub. Ústav molekulární genetiky Akademie věd: Společnost pro buněčnou biologii při Československé biologické společnosti, 2005, p. 27-27.

Basic information

• Original name: THE ROLE OF VIMENTIN EXPRESSION IN MONOCYTE/MACROPHAGE DIFFERENTIATION
• Name in Czech: VÝZNAM EXPRESE VIMENTINU PŘI MONOCYTICKÉ/MAKROFÁGOVÉ DIFERENCIACI
• Authors: BENEŠ, Petr (203 Czech Republic, guarantor), Vendula MACEČKOVÁ (203 Czech Republic) and Jan ŠMARDA (203 Czech Republic).
• Edition: Ústav molekulární genetiky Akademie věd, XIII. Cytoskeletální Klub, p. 27-27, 1 pp. 2005.
• Publisher: Společnost pro buněčnou biologii při Československé biologické společnosti

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: Genetics and molecular biology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/05:00012447
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords in English: vimentin; monocyte/macrophage differentiation; phagocytosis; gene expression; siRNA
• Tags: GENE EXPRESSION, monocyte/macrophage differentiation, phagocytosis, siRNA, vimentin

Abstract

Differentiation of various cells is accompanied by changes in expression of genes coding for intermediate filament (IF) proteins. These changes could be either qualitative causing a switch of expression to different type of IF protein or quantitative causing production of different amount of the same IF protein. During differentiation of hemopoietic cells dramatic changes in expression, intracellular localization and structural organization of vimentin occurs. Monocytes/macrophages are the only blood cells with fully developed vimentin network in cytoplasm. The aim of this study was to explore the role of vimentin expression during monocyte/macrophage differentiation using the v-myb-transformed monoblastic cell line (BM2) as a model. An increase of intracellular level of vimentin was confirmed during phorbol ester TPA or trichostatin A (TSA) induced differentiation of BM2 cells using western blotting. Moreover, we demonstrated the presence of fully developed network of vimentin in cytoplasm of differentiated BM2 cells using indirect immunoflourescence. We used siRNA strategy to prepare stable clones of BM2 cells with vimentin level reduced to 30%. At the same time, we prepared BM2 cells inducibly expressing this IF protein. We did not observed any difference in proliferation or in response to TPA or TSA in BM2 cells with increased expression of vimentin in comparison with BM2 control cells. In contrast, modest decrease in proliferation rate and marked reduction of ability to form macrophage polykaryons and decreased phagocytic activity upon TPA or TSA treatment were observed. These results demonstrate that alterations in expression and/or organization of vimentin network in cytoplasm are important pre-requisites for formation of fully functional macrophage polykaryons during monocyte/macrophage differentiation.

Abstract (in Czech)

Diferenciace buněk různých typů je provázena změnami v expresi genů kódujících proteiny intermediárních filamentů (IF). Tyto změny mohou mít povahu kvantitativní, projevující se změnou účinnosti exprese téhož genu, nebo kvalitativní, která se projeví tvorbou jiného IF proteinu. Během diferenciace krevních buněk dochází k výrazným změnám exprese, lokalizace a strukturního uspořádání IF proteinu vimentinu. Na rozdíl od ostatních krevních buněk se zralé monocyty/makrofágy vyznačují přítomností rozvinuté sítě vimentinových filamentů. Cílem této práce bylo studium významu výrazného zvýšení exprese vimentinu během monocytické/makrofágové diferenciace. Jako model byla použita monoblastová buněčná linie transformovaná onkogenem v-myb (BM2). Westernovým přenosem jsme potvrdili, že během diferenciace buněk BM2 indukované forbolovým esterem TPA, respektive trichostatinem A (TSA) dochází k nárůstu intracelulární hladiny vimentinu. Nepřímou imunoflourescencí jsme prokázali u diferencujících buněk BM2 přítomnost bohaté sítě vimentinových filamentů v cytoplazmě. Pomocí strategie založené na siRNA se nám podařilo připravit stabilní klony BM2 s hladinou vimentinu sníženou o 70%. Zároveň jsme transfekcí plazmidu s vimentinovou cDNA pod kontrolou metalothioneinového promotoru získali stabilní klony BM2 inducibilně exprimující vimentin. U buněk BM2 se zvýšenou expresí vimentinu jsme nepozorovali významný rozdíl v proliferaci a TPA, respektive TSA indukované diferenciaci ve srovnání s mateřskou linií. Zatímco buňky BM2 se sníženou hladinou vimentinu měly mírně sníženou rychlost růstu, výrazně omezenou schopnost tvorby makrofágových polykaryonů a sníženou schopnost fagocytózy po působení TPA, respektive TSA. Uvedené výsledky naznačují, že změny v expresi, respektive struktuře cytoplazmatické sítě vimentinových IF jsou důležitou podmínkou tvorby plně funkčních makrofágových polykaryonů během monocytické/makrofágové diferenciace.

Links

• GA301/03/1055, research and development project: Name: Studium molekulárních mechanismů způsobujících supresi v-Myb s využitím přístupů proteomiky

Investor: Czech Science Foundation, Study of molecular mechanisms causing v-Myb suppression using proteomics-based approach

• GP301/03/D022, research and development project: Name: Úloha vimentinu v monocytické/makrofágové diferenciační dráze

Investor: Czech Science Foundation, The role of vimentin inb the monocyte/macrophage differentiation pathway

• MSM0021622415, plan (intention): Name: Molekulární podstata buněčných a tkáňových regulací

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Molecular basis of cell and tissue regulations