Данная работа посвящена изучению действия сериновых протеаз различной специфичности на активность амилорид-нечувствительных актин-управляемых каналов ENaC в клетках лейкемии человека К562. В экспериментах whole-cell была обнаружена активация натриевых каналов ENaC в клетках К562 при внеклеточном приложении трипсина, 𝛼‑химотрипсина или плазмина. Было установлено, что зарегистрированные каналы не чувствительны к производному амилорида бензамилу, а их функциональные характеристики (проводимость, потенциал реверсии) идентичны характеристикам каналам, активируемым при разборке актинового цитоскелета цитохалазином Д. Участие протеолитического действия сериновых протеаз (𝛼-химотрипсина или плазмина) было подтверждено в опытах whole-cell с использованием ингибиторов (SBTI или α2-антиплазмина соответственно). Добавление во внеклеточный раствор 𝛼-химотрипсина или плазмина, предварительно проинкубированных с их ингибиторами, не приводило к активации каналов. В экспериментах cell-attached подтверждено, что протеазы напрямую, а не опосредованно, действуют на активность натриевых каналов. Результаты иммунофлуоресцентного окрашивания подтверждают действие плазмина на 𝛾-ENaC. Обнаружено, что 𝛼‑химотрипсин и плазмин уменьшают миграцию и не оказывают эффекта на инвазию клеток лейкемии К562, в то время как SBTI тормозит инвазию клеток, а α2‑антиплазмин – наоборот приводит к ее ускорению. Продемонстрировано, что плазмин ускоряет пролиферацию клеток К562. Таким образом, можно сделать вывод, что сериновые протеазы могут использоваться как универсальные внеклеточные регуляторы активности актин-управляемых натриевых каналов в клетках К562. Дальнейшее изучение протеолитической регуляции ENaC в трансформированных клетках крови позволит предположить новые способы контроля миграции и клеточного роста раковых клеток.

The given work is devoted to the investigation of the effects of serine proteases with different specificity on the activity of amiloride-insensitive actin‑gated ENaC channels in human leukemia cells.In whole-cell experiments, extracellular application of trypsin, 𝛼‑chymotrypsin, or plasmin caused an activation of ENaC sodium channels in human leukemia cells. It was found that the activated channels were not sensitive to the amiloride derivative benzamyl, and its functional characteristics (conductivity, reversion potential) were identical to the characteristics of actin-gated channels activated during disassembly of the actin cytoskeleton by cytochalasin D. The proteolytic action of serine proteases (𝛼-chymotrypsin or plasmin) was confirmed in whole-cell experiments by using inhibitors (SBTI or α2‑antiplasmin, respectively). The addition to the extracellular solution of 𝛼‑chymotrypsin or plasmin previously preincubated with their inhibitors did not cause channel activation. Cell-attached experiments confirmed that proteases act directly, rather than indirectly mediated, on the sodium channels activity. The results of immunofluorescent staining confirmed the effect of plasmin on 𝛾-ENaC. It was found that 𝛼-chymotrypsin and plasmin decrease migration rate and have no effect on invasion of human leukemia cells, while SBTI inhibits cell invasion, α2-antiplasmin, in contrast, promotes cells invasion. It was demonstrated that plasmin slightly increased the proliferation rate of human leukemia cells. Thus, we can conclude that serine proteases can be used as universal extracellular regulators of the activity of actin-gated sodium channels in human leukemia cells. Further study of the proteolytic regulation of ENaC in transformed blood cells could be useful for development of new ways to control migration and cell growth of cancer cells.