Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 2.1
5-Year Impact Factor – 2.2
Scopus CiteScore – 3.4 (CiteScore Tracker 3.4)
Index Copernicus  – 161.11; MEiN – 140 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 1, January-February, p. 17–22

Publication type: original article

Language: English

Comparative Studies of Carbohydrate Composition of MUC 1 Mucin Isolated from Ascitic Fluid of Patients in Different Clinical Events

Badania porównawcze składu węglowodanowego mucyny MUC 1 izolowanej z płynów puchlinowych pacjentów w różnych jednostkach chorobowych

Iwona Radziejewska1,, Dariusz G. Kisiel1,, Andrzej Gindzieński1,, Zbigniew Namiot2,

1 Department of Medical Chemistry, Medical Academy of Białystok, Poland

2 III Department of Medicine and Gastroenterology, J. Śniadecki District Hospital, Białystok, Poland

Abstract

Background. MUC 1 mucin is glycoprotein present on apical surface of epithelial cells. It contains cytoplasmic tail, transmembrane domain and large, extensively glycosylated extracellular region. In carcinomas, MUC 1 can be expressed on the whole cell surface, glycosylation is altered. MUC 1 mucin can be also detected as soluble form in body fluids.
Objectives. Isolation of MUC 1 mucin from ascitic fluid from different clinical events and examination of their carbohydrate composition.
Material and Methods. Ascitic fluids of six patients were used to purify MUC 1 mucin. The antigen was isolated by gel filtration on Sepharose 4B and then by affinity chromatography on Sepharose 4B CNBr activated, coupled with monoclonal antibody HMFG−1. Carbohydrate composition was determined using gas chromatography method.
Results. Affinity chromatography seems to be appropriate method to isolate MUC 1. Carbohydrate analysis of purified mucins revealed in all samples GalNAc, Gal and Man. GlcNAc was not detected or was present in rather small amounts in four patients. In two samples GlcNAc level was much higher.
Conclusion. The carbohydrate composition of MUC 1 mucins suggests rather simple, not branched forms. These mucins do not present the similar pattern of glycosylation.

Streszczenie

Wprowadzenie. Mucyna MUC 1 jest glikoproteiną obecną na szczytowej powierzchni komórek epitelialnych. Mucyna ta składa się z części cytoplazmatycznej, domeny transmembranowej i dużej, wysoko glikozylowanej części pozakomórkowej. W nowotworach mucyna MUC 1 występuje na całej powierzchni komórki, glikozylacja jest zmieniona. MUC 1 może być także wykrywana w formie rozpuszczalnej w płynach ustrojowych.
Cel pracy. Wyizolowanie mucyny MUC 1 z płynów puchlinowych uzyskanych od pacjentów w różnych jednostkach chorobowych oraz zbadanie składu węglowodanowego części cukrowej.
Materiał i metody. Mucynę MUC 1 wyizolowano z płynów puchlinowych sześciu pacjentów. Antygen MUC 1 oczyszczano przez sączenie molekularne na Sepharose 4B oraz przez chromatografię powinowactwa na Sepharose 4B aktywowanej CNBr, związanej z przeciwciałem monoklonalnym HMFG−1. Analizę składu cukrowego przeprowadzono metodą chromatografii gazowej.
Wyniki. Chromatografia powinowactwa wydaje się wystarczającą metodą do wyizolowania mucyny MUC 1 z płynu puchlinowego. Analiza składu węglowodanowego wykazała obecność GalNAc, Gal i Man we wszystkich próbkach. GlcNAc była obecna w stosunkowo niewielkiej ilości w czterech spośród sześciu analizowanych próbek. U dwóch pacjentów poziom GlcNAc był nieco wyższy.
Wnioski. Skład węglowodanowy MUC 1 sugeruje raczej proste, nierozgałęzione formy. Mucyny wyizolowane od sześciu pacjentów nie prezentują jednolitego wzoru glikozylacji.

Key words

MUC 1 mucin, ascitic fluid, carbohydrates

Słowa kluczowe

mucyna MUC 1, płyn puchlinowy, węglowodany

References (22)

  1. Gendler SJ, Spicer AP: Epithelial mucin genes. Ann Rev Physiol 1995, 57, 607–634.
  2. Gendler SJ: MUC 1, the renaissance molecule. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2001, 6, 339–353.
  3. Wang H, Lillehoy EP, Kim KCh: Identification of four sites of stimulated tyrosine phosphorylation in the MUC 1 cytoplasmic tail. Biochem Biophys Res Commun 2003, 310, 341–346.
  4. Brayman M, Thathiah A, Carson DD: MUC 1: A multifunctional cell surface component of reproductive tissue epithelia. Reproductive Biol Endocrynol 2004, 2, 4–12.
  5. Beatty P, Hanisch FG, Stolz DB, Finn OJ, Ciborowski P: Biochemical characterization of the soluble form of tumor antigen MUC 1 isolated from sera and ascites fluid of breast and pancreatic cancer patients. Clin Cancer Res 2001, 7, 781s–787s.
  6. Treon SP, Maimonis P, Bua D, Young G, Raje N, Mollick J, Chauhan D, Tai YT, Hideshima T, Shima Y, Hilgers J, von Mensdorff−Pouilly S, Belch AR, Pilarski LM, Anderson KC: Elevated soluble MUC 1 levels and decreased anti−MUC 1 antibody levels in patients with multiple myeloma. Blood 2000, 96, 3147–3153.
  7. Mensdorff−Pouilly S, Snijdewint FGM, Verstraeten AA, Verheijen RHW, Kenemans P: Human MUC 1 mucin: a multifaced glycoprotein. Int J Biol Markers 2000, 15, 343–356.
  8. Lloyd KO, Burchell V, Kudryashov V, Yin BWT, Taylor−Papadimitriou J: Comparison of O−linked carbohydrate chains in MUC 1 mucin from normal breast epithelial cell lines and breast carcinoma cell lines. Demonstration of simpler and fewer glycans chains in tumor cells. J Biol Chem 1996, 271, 33325–33334.
  9. Taylor−Papadimitriou J, Burchell J M, Plunket T, Graham R, Correa I, Miles D, Smith M: MUC 1 and the immunology of cancer. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2002, 7, 209–221.
  10. Minkiewicz−Radziejewska I, Gindzieński A, Namiot Z: Isolation of MUC 1 mucin antigen from human gastric juice. Ann Acad Med Bial 2001, 46, 69–76.
  11. Burchell J, Durbin H, Taylor−Papadimitriou J: Complexity of expression of antigenic determinants, recognized by monoclonal antibodies HMFG−1 and HMFG−2, in normal and malignant human mammary epithelial cells. J Immunol 1983, 131, 508–513.
  12. Laemli UK: Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteripohage T4. Nature (London) 1970, 227, 680–685.
  13. Bollag DM: Protein concentration determination. In: Protein Methods. Eds.: Bollag DM, Edelstein SJ, WileyLiss, New York 1991, 44–49.
  14. Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK, Rebers PA, Smith F: Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal Chem 1956, 28, 350–356.
  15. Smith PK, Krohn RJ, Hermanson GT, Mallia AK, Gartner FH, Provenzano MD, Fujimoto EK, Goeke NM, Olson BJ, Klenk DC: Measurement of protein using bicinchoninic acid. Anal Chem 1985, 150, 76–85.
  16. Clamp JR, Bhati T, Chambers RE: The determination of carbohydrates in biological materials by gas liquid chromatography. Met Biochem Anal 1971, 19, 229–236.
  17. Roberton AM, Rabel B, Harding CA, Tasman−Jones C, Harns PJ, Lee SP: Use of ileal conduit as a model for studing human small intestinal mucus glycoprotein secretion. Am J Gastrointest Liver Physiol 1991, 261, G728–G734.
  18. Silverman HS, Parry S, Sutton−Smith M, Burdick MD, McDermott K, Reid CJ, Batra SK, Morris HR, Hollingsworth MA, Dell A, Harris A: In vivo glycosylation of mucin tandem repeats. Glycobiology 2001, 11, 459–471.
  19. Hanisch FG, Stadie TRE, Deutzmann F, Peter−Katalinic J: MUC 1 glycoforms in breast cancer: cell line T47D as a model for cancer associated alterations of glycosylation. Eur J Biochem 1996, 236, 318–327.
  20. Brockhausen I, Yang JM, Burchell J, Whitehouse C, Taylor−Papadimitriou J: Mechanism underlying aberrant glycosylation of MUC 1 mucin in breast cancer cells. Eur J Biochem 1995, 233, 607–617.
  21. Hanisch FG, Muller S: MUC 1: the polymorphic appearance of a human mucin. Glycobiology 2000, 10, 439–449.
  22. Patton S, Gendler SJ, Spicer AP: The epithelial mucin, MUC 1, of milk, mammary gland and other tissues. Bioch Biophys Acta 1995, 1241, 407–424.
© Wroclaw Medical University