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Cloning of human Ca2+ homoeostasis endoplasmic reticulum protein (CHERP): Regulated expression of antisense cDNA depletes CHERP, inhibits intracellular Ca2+ mobilization and decreases cell proliferation

Department of Pharmacology, The University of Connecticut Health Center, Farmington 06032, USA.
Biochemical Journal (Impact Factor: 4.78). 06/2000; 348 Pt 1(Pt 1):189-99. DOI: 10.1042/0264-6021:3480189
Source: PubMed

ABSTRACT A monoclonal antibody which blocks InsP(3)-induced Ca(2+) release from isolated endoplasmic reticulum was used to isolate a novel 4.0 kb cDNA from a human erythroleukaemia (HEL) cell cDNA expression library. A corresponding mRNA transcript of approx. 4.2 kb was present in all human cell lines and tissues examined, but cardiac and skeletal muscle had an additional transcript of 6.4 kb. The identification in GenBank(R) of homologous expressed sequence tags from many tissues and organisms suggests that the gene is ubiquitously expressed in higher eukaryotes. The gene was mapped to human chromosome 19p13.1. The cDNA predicts a 100 kDa protein, designated Ca(2+) homoeostasis endoplasmic reticulum protein (CHERP), with two putative transmembrane domains, multiple consensus phosphorylation sites, a polyglutamine tract of 12 repeats and regions of imperfect tryptophan and histadine octa- and nona-peptide repeats. In vitro translation of the full-length cDNA produced proteins of M(r) 128000 and 100000, corresponding to protein bands detected by Western blotting of many cell types. CHERP was co-localized in HEL cells with the InsP(3) receptor by two-colour immunofluorescence. Transfection of HEL cells with antisense cDNA led to an 80% decline in CHERP within 5 days of antisense induction, with markedly decreased intracellular Ca(2+) mobilization by thrombin, decreased DNA synthesis and growth arrest, indicating that the protein has an important function in Ca(2+) homoeostasis, growth and proliferation.

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    • "Cell proliferation was also affected by CHERP. The antisense-mediated knockdown of CHERP arrested proliferation of Jurkat cells and HEL cells (Laplante, et al., 2000). It was accompanied by a substantial decline in cyclin D1 concentration. "
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    ABSTRACT: Cancer is caused by defects in the mechanisms underlying cell proliferation and cell death. Calcium ions are central to both phenomena, serving as major signalling agents with spatial localization, magnitude and temporal characteristics of calcium signals ultimately determining cell's fate. There are four primary compartments: extracellular space, cytoplasm, endoplasmic reticulum and mitochondria that participate in the cellular Ca2+ circulation. They are separated by own membranes incorporating divers Ca2(+)-handling proteins whose concerted action provides for Ca2+ signals with the spatial and temporal characteristics necessary to account for specific cellular response. The transformation of a normal cell into a cancer cell is associated with a major re-arrangement of Ca2+ pumps, Na/Ca exchangers and Ca2+ channels, which leads to the enhanced proliferation and impaired ability to die. In the present chapter we examine what changes in Ca+ signalling and the mechanisms that support it underlie the passage from normal to pathological cell growth and death control. Understanding this changes and identifying molecular players involved provides new prospects for cancers treatment.
    Sub-cellular biochemistry 02/2007; 45:405-27. DOI:10.1007/978-1-4020-6191-2_15
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    ABSTRACT: Thesis (Ph. D. in Molecular Physiology and Biophysics)--Vanderbilt University, 2005. Includes bibliographical references (p.184-208). Photocopy.
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    ABSTRACT: Bei CHERP (Ca2+ homeostasis endoplasmic reticulum protein) handelt es sich um ein Protein mit einem Molekulargewicht von 100 kDa, von dem gezeigt worden ist, dass es mit dem Inositol-1,4,5-trisphosphat (IP3) Rezeptor co-lokalisiert und eine Rolle bei der Thrombin- und T-Zell-Rezeptor-vermittelten Ca2+-Freisetzung spielt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von CHERP bei der Ca2+-Mobilisierung näher zu charakterisieren, unter besonderer Berücksichtigung von Sphingolipiden, die IP3-unabhängig Ca2+ freisetzen, sowie von Membranrezeptoren, die eine sehr schwache oder keine IP3-Bildung induzieren. In Saponin-permeabilisierten HEK-293-Zellen, die CHERP oder einen Kontrollvektor überexprimierten, war weder der Zeitverlauf der 45Ca2+-Speicherung noch die Gesamtmenge des gespeicherten 45Ca2+ durch die Überexpression von CHERP beeinflusst. Darüber hinaus hatte die Überexpression von CHERP keinen größeren Effekt auf die 45Ca2+-Freisetzung durch 10 µM IP3. Im Gegensatz dazu führte die CHERP-Überexpression zur Steigerung der durch Sphingosylphosphorylcholin (SPC) induzierten 45Ca2+-Ausschüttung und induzierte sogar eine Stimulierbarkeit durch SPC in Zellen, die sonst nicht auf SPC reagierten (EC50 ~20 µM; Freisetzung von ~40 % des gespeicherten 45Ca2+ bei 40 µM SPC). In intakten HEK-293-Zellen wurden durch Sphingosin-1-Phosphat (S1P)- und Lysophosphatidsäure (LPA)-Rezeptoren ausgelöste Anstiege der zytosolischen Ca2+-Konzentration ([Ca2+]i) durch Überexpression von CHERP deutlich verstärkt. Diese Rezeptoren aktivierten nicht (S1P) oder kaum (LPA) die Phospholipase C (PLC). Dahingegen hatte die CHERP-Überexpression keinen signifikanten Einfluss auf Anstiege der [Ca2+]i, die durch maximale Aktivierung des muskarinischen M3-Rezeptors induziert wurden. Dieser ist ein starker Aktivator der PLC. CHERP-Überexpression hatte keinen Einfluss auf die durch den SERCA-Hemmstoff Thapsigargin (1 µM) ausgelösten [Ca2+]i-Anstiege, was dafür spricht, dass CHERP keine Rolle bei der basalen Ca2+-Speicherung spielt, wie es auch an den permeabilisierten Zellen beobachtet wurde. Aus diesen Daten kann man schließen, dass CHERP bevorzugt eine Rolle in Signal-Kaskaden, die IP3-unabhängig Ca2+ mobilisieren, spielt.
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