Úloha antiapoptotických signalních drah v regulaci citlivosti nádorových buněk střeva k účinkům TRAILu (RNDr. Alena Vaculová, Ph.D., BFÚ AV ČR)

Mgr. Iva Jelínková, Ph.D.

Bachelor's thesis

The role of antiapoptotic signalling pathways in regulation of colon cancer cell sensitivity to TRAIL effects

Abstract:

Apoptóza hraje důležitou roli během vývoje a udržení homeostázy mnohobuněčného organismu. Její deregulace může vést k mnoha závažným onemocněním, včetně onemocnění nádorového. Proto má detailní pochopení mechanizmů regulace apoptózy obrovský význam. Cílem protinádorové terapie je selektivně indukovat apoptózu nežádoucích nádorových buněk, bez současného poškození okolní zdravé tkáně organismu. Jednou z intenzívně studovaných látek, která má tuto schopnost, je TRAIL. Ukazuje se však, že některé nádorové buňky mohou být k jeho účinkům rezistentní. Tato rezistence se v buňkách projevuje na různých úrovních. Studium signálních drah indukce apoptózy po působení TRAILu je proto velmi důležité pro pochopení mechanismů rezistence a možností jejího překonání. Velmi důležitým faktorem zodpovědným za snížení citlivosti buněk k signálům indukujícím apoptózu je aktivace drah kontrolujících přežití buněk, především signální dráhy PI3K/Akt a MEK/ERK. Právě rovnováha mezi proapoptotickými signály spuštěnými TRAILem a signály indukovanými drahami pro přežití je velmi důležitá pro určení osudu buňky. Cílem této práce je poskytnout základní informace pojednávající o úloze uvedených antiapoptotických signálních drah v regulaci citlivosti nádorových buněk střeva k účinkům TRAILu. Hlavní pozornost je zaměřena především na kinázy, které jsou součástí drah PI3K/Akt a MEK/ERK. Významnou část práce také tvoří kapitoly pojednávající o úloze vybraných antiapoptotických proteinů rodiny Bcl-2, především Mcl-1 a Bcl-2, v regulaci citlivosti nádorových buněk tlustého střeva k účinkům TRAILu, neboť tyto proteiny mohou významně regulovány prostřednictvím uvedených drah pro přežití.

Abstract:

Apoptosis plays an important role in development and homeostasis of the multicellular organisms and its deregulation may result in many serious diseases, including cancer. The understanding of the mechanisms of the apoptosis regulation is therefore of a great importance. The main aim of the anticancer therapy is to selectively induce cancer cell apoptosis, without any damage of the normal cells. TRAIL is an intensively studied promising canidate to be used in cancer therapy. However, some cancer cells are resistant to its effects. The elucidation of the TRAIL signalling pathways is therefore essential for proper understanding of the mechanisms involved in cell resistance at the different levels inside the cell. Activation of prosurvival pathways, namely PI3K/Akt and MEK/ERK pathway, is an important factor responsible for decreasing cell sensitivity to apoptotic signals. The balance between TRAIL-induced proapoptotic signals and signals induced by these prosurvival pathways is extremely important for the final cell fate. The aim of the study was to provide basic information concerning the role of the above-mentioned pro-survival pathways in regulation of the colon cancer cell sensitivity to TRAIL-induced apoptosis. A special attention is paid to the role of particular kinases involved in PI3K/Akt and MEK/ERK pathways. Furthermore, the role of selected members of Bcl-2 protein family, especially Mcl-1 and Bcl-2, in regulation of the colon cancer cell sensitivity to TRAIL effects is discussed as these proteins may be significantly regulated by pro-survival pathways studied.

Keywords

apoptóza, apoptosis, TRAIL, protein Mcl-1, protein-Bcl-2, PI3K/Akt dráha, PI3K/Akt pathway, MEK/ERK dráha, MEK/ERK pathway

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 20. 6. 2007
• Supervisor: prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry