Studium sarkosinu a jeho metabolismu u nádorových onemocnění

Bc. Andrea Tomečková

Master's thesis

Study of sarcosine and its metabolism in cancer

Abstract:

Hlavním cílem této práce byla detailní studie metabolismu sarkosinu a s ním souvisejících látek. Bylo provedeno několik analýz. Množství jednotlivých aminokyselin u prostatických buněčných linií PNT1A, 22RV1 a PC3 bylo měřeno pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Porovnání těchto metabolických profilů u nádorových a nenádorových buněčných linií poskytlo pohled na možnost alterací spojených s metabolismem sarkosinu a jeho zvýšených hladin u pacientů s rakovinou prostaty. Další metodou pro výzkum sarkosinu a jeho metabolitů bylo monitorování proliferace v reálném čase (xCELLigence) v závislosti na koncentraci testovaných látek glycinu, sarkosinu a dimethylglycinu. Elektroforéza, imunodetekce a qRT-PCR s využitím TaqMan sond byly použity pro sledování exprese na úrovni RNA a proteinu nejdůležitějšího enzymu metabolismu sarkosinu glycin N-methyltransferázy. Aminokyselinový profil buněčných linií PNT1A, 22RV1 a PC3 odhalil zvýšenou koncentraci sarkosinu a serinu u nádorových buněčných linií 22RV1 a PC3, stejně jako po přidání dimethylglycinu do růstového média došlo ke zvýšení koncentrace sarkosinu pouze u nádorových buněčných linií. U nenádorové buněčné linie PNT1A došlo po přidání sarkosinu a dimethylglycinu k významnému nárůstu koncentrace kyseliny glutamové zatímco u nádorových buněčných linií 22RV1 a PC3 nikoliv. Glycin a sarkosin positivně ovlivnili mobilitu nádorových buněčných linií, zatímco dimethylglycin positivně ovlivnil mobilitu především nenádorové buněčné linie PNT1A. Sarkosin zvyšoval rychlost dělení u nádorových buněčných linií, zatímco u nenádorové buněčné linie rychlost snižoval.

Abstract:

The aim of this thesis was a detailed study of sarcosine and its metabolism. Several analyzes were performed. The concentration of each amino acid in prostate cell lines PNT1A, 22RV1 and PC3 was measured by high performance liquid chromatography. A comparison of the metabolic profiles in tumor and non-tumor cell lines provides an overall insight tothe possible alterations associated with the metabolism of sarcosine and its elevated levels in patients with prostate cancer. Another method for sarcosine research was monitoring of proliferation in real time (xCELLigence system). Cell lines were cultured in medium with added glycine, sarcosine, and dimethylglycine. Electrophoresis, immunodetection and qRT-PCR were used to monitor the expression of glycine N-methyltransferase at the RNA and protein level. The amino acid profile of cell lines PNT1A, 22RV1 and PC3 revealed increased concentration of sarcosine and serine in tumor cell lines 22RV1 and PC3 as well as the change of sarcosine concentration after addition of dimethylglycine into the growing medium which was increased only in tumor cell lines. After glycine, sarcosine and dimethylglycine treatment we obsverved increasing of glutamic acid concentration only in non-tumor cell line PNT1A. Glycine and sarcosine positively influence the mobility of tumor cell lines, while dimethylglycine positively influence mobility non-tumor cell line. Sarcosine increased doubling time in tumor cell lines, whereas non-tumorigenic cell line speed decreased

Keywords

Sarkosin, serin, glycin, dimethylglycin, aminokyseliny, glycin N-methyltransferáza, rakovina prostaty, sarcosine, serine, glycine, dimethylglycine, amino acids, glycine N-methyltransferase, prostate cancer

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 1. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 5. 2. 2015
• Supervisor: RNDr. Michal Masařík, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry