In polarized MDCK cells, disruption of the tyrosine-based YXXΦ basolateral trafficking motif (Y156A) in the epidermal growth factor receptor (EGFR) ligand epiregulin (EREG), results in its apical mistrafficking and transformation in vivo. However, the mechanisms underlying these dramatic effects are unknown. Using a doxycycline-inducible system in 3D Matrigel cultures, we now show that induction of Y156A EREG in fully formed MDCK cysts results in direct and complete delivery of mutant EREG to the apical cell surface. Within 3 days of induction, ectopic lumens were detected in mutant, but not wild-type, EREG-expressing cysts. Of note, these structures resembled histological features found in subcutaneous xenografts of mutant EREG-expressing MDCK cells. These ectopic lumens formed de novo rather than budding from the central lumen and depended on metalloprotease-mediated cleavage of EREG and subsequent EGFR activity. Moreover, the most frequent EREG mutation in human cancer (R147stop) resulted in its apical mistrafficking in engineered MDCK cells. Thus, induction of EREG apical mistrafficking is sufficient to disrupt selective aspects of polarity of a preformed polarized epithelium. This article has an associated First Person interview with the first author of the paper.

中文翻译：

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诱导顶端错误的上皮调节蛋白通过异常的 EGFR 信号传导破坏上皮极性。

在极化的 MDCK 细胞中，表皮生长因子受体 (EGFR) 配体上皮调节蛋白 (EREG) 中基于酪氨酸的 YXXΦ 基底外侧运输基序 (Y156A) 的破坏导致其在体内的顶端错误运输和转化。然而，这些戏剧性影响背后的机制尚不清楚。在 3D Matrigel 培养物中使用强力霉素诱导系统，我们现在表明 Y156A EREG 在完全形成的 MDCK 囊肿中的诱导导致突变体 EREG 直接和完全递送到顶端细胞表面。在诱导的 3 天内，在突变型而非野生型表达 EREG 的囊肿中检测到异位管腔。值得注意的是，这些结构类似于在表达 EREG 突变的 MDCK 细胞的皮下异种移植物中发现的组织学特征。这些异位管腔从头形成而不是从中央管腔出芽，并且依赖于金属蛋白酶介导的 EREG 切割和随后的 EGFR 活性。此外，人类癌症中最常见的 EREG 突变 (R147stop) 导致其在工程化 MDCK 细胞中的顶端错误分配。因此，EREG 顶端误配的诱导足以破坏预先形成的极化上皮的极性的选择性方面。本文与论文的第一作者进行了相关的第一人称采访。EREG 顶端误配的诱导足以破坏预先形成的极化上皮的极性的选择性方面。本文与论文的第一作者进行了相关的第一人称采访。EREG 顶端误配的诱导足以破坏预先形成的极化上皮的极性的选择性方面。本文与论文的第一作者进行了相关的第一人称采访。