Nové prometastatické proteiny u nádorů prsu a jejich molekulární úloha

Bc. Lucia Janáčová

Master's thesis

Novel prometastatic proteins in breast cancer and their molecular role

Anotácia:

Tato diplomová práce se zaměřuje na katechol-O-methyltransferázu (COMT), esenciální enzym detoxifikace katechol estrogenů. Dříve byla v naší studii identifikována významná upregulace COMT ve více migrujícím klonu MDA-MB-231 buněčné linie ve srovnání s rodičovskou rakovinnou buněčnou linií MDA-MB-231, což vedlo k hypotéze vztahu mezi proteinem COMT a metastatickým fenotypem. Cílem této práce je studovat vztah COMT s migrací a invazivitou u buněk odvozených od luminálních A nádorů prsu a pokusit se vysvětlit jeho molekulární úlohu ve vývoji nádorů tohoto subtypu a jejich metastáz s využitím buněčné linie MCF-7 stabilně transfekované genem COMT. Za účelem vyhodnocení vlivu COMT na migraci a invazivitu buněk rakoviny prsu byly provedeny Transwell migrační a invazivní testy. Migrační testy vedly k nejednoznačným výsledkům, avšak invazivní testy ukázaly souvislost mezi expresí COMT a nižší invazivní schopností buněk MCF-7. Stanovení tuhosti buněk pomocí mikroskopie atomových sil podpořilo úlohu COMT jako supresoru metastatického fenotypu u luminálních nádorových buněk prsu. To nás vedlo k hypotéze o duální roli COMT u luminálních a triple negativních nádorů prsu. Dále byl hodnocen účinek vybraných potenciálních antimetastatických inhibitorů na expresi COMT s cílem studovat regulační vztahy se známými signálními drahami. STAT3 inhibitor niklosamid významně snížil expresi COMT po 24 hodinové inkubaci u stabilně transfekovaných buněk MCF-7 COMT. Po 72 hodinové inkubaci také IL-1 inhibitor diacerein a přírodní TNFα inhibitor kaempferol významně snížily expresi COMT. Tyto výsledky naznačují, že exprese COMT je regulována prostřednictvím více signálních drah spojených s vývojem metastáz a zánětem.

Abstract:

This diploma thesis focuses on catechol-O-methyltransferase (COMT), an essential enzyme of the catechol estrogen detoxification. Previously, significant upregulation of COMT in a more migrating clone of MDA-MB-231 cell line compared to the parental MDA-MB-231 cancer cell line was identified in our study, leading to a hypothesis of COMT association with the metastatic phenotype. The aim of this thesis is to study the relationship of COMT with migration and invasiveness in cells derived from luminal A breast tumors and try to explain its molecular role in the breast cancer and metastasis development of this subtype using the cell line MCF-7 stably transfected with the COMT gene. To evaluate the effect of COMT on migration and invasiveness of breast cancer cells, Transwell migration and invasiveness assays were performed. Migration assays led to inconclusive results, but invasiveness assays showed an association between the COMT expression and lower invasiveness ability of MCF-7 cells. Determination of cell stiffness by atomic force microscopy promoted the role of COMT as a suppressor of metastatic phenotype in luminal breast cancer cells. This led us to the hypothesis of a dual role of COMT in luminal and triple negative breast cancer. Moreover, the effect of selected potential anti-metastatic inhibitors on COMT expression was evaluated to study regulatory relationships with known signaling pathways. The STAT3 inhibitor niclosamide significantly decreased COMT expression after a 24-hour incubation in the stably transfected MCF-7 COMT cells. After a 72-hour treatment, the IL-1 inhibitor diacerein and the natural TNFα inhibitor kaempferol also significantly reduced the COMT expression. These results indicate that COMT expression is regulated through multiple signaling pathways associated with metastasis development and inflammation.

Keywords

nádory prsu, COMT, katechol-O-methyl transferasa, inhibitory, migrace, invaze, AFM, NF-κB, breast cancer, catechol-O-methyl transferase, inhibitors, migration, invasiveness

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 4. 6. 2018
• Vedúci: doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.
• Oponent: doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biochemistry / Analytical Biochemistry