Analýza zinek rezistentní prostatické nádorové buněčné linie

Martina AXMANOVÁ

Master's thesis

Analysis of selected zinc-resistant prostate tumor cell line

Abstract:

Zinečnaté ionty jsou důležitou součástí řady proteinů. Jsou zapojeny do buněčných procesů jako je diferenciace, buněčný cyklus, genová exprese, přežívání buněk nebo apoptosa. U karcinomu prostaty byly zjištěny podstatné změny v metabolismu a transportu zinečnatých iontů oproti zdravé prostatické tkáni. K detekci dlouhodobého působení zinku byla vytvořena zinek rezistentní buněčná linie PC3. S využitím qRT-PCR byla stanovena expresní hladina vybraných genů souvisejících s metabolismem a transportem zinečnatých iontů. V závislosti na koncentraci zinku byla prokázána statisticky významná korelace u exprese genů MT1A(p=0,004), MT2A (p=0,002) a ZnT-1 (p=0,007). S využitím ANOVA testu bylo určeno, že vliv na expresní profil detekovaných genů má koncentrace zinečnatých iontů v kultivačním médiu (p=0,024), nikoli však získaná rezistence buněk k zinku (p=0,609). Byla detekována hodnota IC50 pro cytostatikum cisplatinu a pro Zn2+. U obou látek byla hodnota IC50 zvýšená v porovnání s linií wild type. Imunocytochemickou detekcí proteinů byla potvrzena analýza genové exprese. Migrační schopnost nádorových buněk in vitro byla detekována scratch testem. Zinek rezistentní buňky migrovaly pomaleji, než buňky linie wt. Volné thiolové skupiny, které jsou zodpovědné za vazbu kovů, byly detekovány fluorescenční mikroskopií v jádře a v cytoplasmě. Zinečnaté ionty byly lokalizovány difúzně.

Abstract:

Zinc ions are important components of many proteins. They are involved in cellular processes such as differentiation, cell cycle, gene expression, cell survival or apoptosis. It was found out that the zinc ion metabolism and zinc transportation in prostate cancer cells differ from healthy prostatic tissues. To detect the long-term effect of zinc, a zinc-resistant cell line PC3 was developed. The expression profiles of selected genes related to zinc ion metabolism and transportation were determined by using qRT-PCR. We disclosed statistically significant correlation between zinc concentration and expression of genes MT1A (p=0,004), MT2A (p=0,002) and ZnT-1(p=0,007). Using ANOVA test was determined, that concentration of zinc ions in the medium has an effect on the expression profile of detected genes (p=0,024), but not the acquired 6ukleus6ce of cells to zinc (p=0,609). A half of the maximal inhibition concentration was detected for cytostatic cisplatin and for Zn2+. For both substances, the IC50 value was higher than the IC50 of wild type cell line. The expression analysis was confirmed by immunocytochemical detection of proteins. Scratch test was used for detection of the ability of tumor cells to migrate in vitro. Zinc-resistant cells migrated slower than the wt cells. Free thiols, which are responsible for metals binding, were detected by fluorescent microscopy in the nucleus and in the cytoplasm. Zinc ions were localized diffusely.

Keywords

prostata, karcinom prostaty, PC3, zinek, zinek rezistentní buněčná linie, zinkové transportéry

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2014

Accessible from:: 28. 4. 2014

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Michal Masařík, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry