Studium mechanismů vedoucích k senescenci nádorové buňky: Úloha a funkce rodiny anterior gradient proteinů

Bc. Iveta Hynštová

Master's thesis

The study of mechanisms leading to senescence of the tumor cell: The role and function of anterior gradient protein family

Abstract:

Proteiny anterior gradient 2 (AGR2) a anterior gradient 3 (AGR3) jsou lidské homology proteinů XAG, poprvé identifikovaných u Xenopus laevis. Lépe popsaným z této dvojice je protein AGR2. Byl prokázán jeho vliv na stimulaci buněčné proliferace, adhezi, regulaci buněčného cyklu nebo na indukci tvorby metastáz. Zároveň byla jeho zvýšená exprese zaznamenána u některých typů nádorových onemocnění, jako jsou nádory mléčné žlázy, prostaty, slinivky břišní a řady dalších. V minulém roce byla demonstrována jeho nová potenciální úloha jako regulačního proteinu při buněčné senescenci, což nabízí nové možnosti jeho terapeutického využití. Cílem této práce bylo analyzovat možný biologický vztah mezi senescentním fenotypem a proteiny AGR2 a AGR3 pomocí vhodných biochemických a molekulárně biologických metod a především pak provést analýzu biologického vztahu vzniku volných radikálů a anterior gradient proteinů. U buněčné linie MCF-7 se nepodařilo navodit zvýšenou expresi nejen SA β-gal, ale i proteinů p53, p21, p27. Pomocí průtokové cytometrie bylo prokázáno, že doxorubicin, cisplatina, peroxid vodíku i kyselina all trans-retinová u buněčné linie MCF-7 způsobují zástavu buněčného cyklu v G2 fázi a nejsou tedy vhodné pro indukci senescentního fenotypu. Dále byly v této práci stanoveny hladiny volných radikálů po působení doxorubicinu, cisplatiny a peroxidu vodíku. Současně byla prokázána zvýšená exprese proteinu AGR3 po působení doxorubicinu a to především po působení nízkými dávkami tohoto agens. Tyto výsledky naznačují, že exprese proteinu AGR3 může být regulována proteinem p53 indukovaným působením oxidačního stresu. Pro úplné objasnění tohoto procesu je nezbytné provést další experimenty.

Abstract:

Anterior gradient proteins anterior gradient 2 (AGR2) and anterior gradient 3 (AGR3) are two human homologues of XAG proteins, first discovered in Xenopus laevis. Much more is known about AGR2 functions. AGR2 is implicated in stimulation of cell proliferation, adhesion, cell cycle regulation or induction of metastasis. Additionally, upregulated expression of AGR2 was observed in various cancer types like breast or pancreatic carcinoma, prostate cancer and some others. Rcently new potential role of AGR2 was discovered. It could act as regulatory protein in mechanisms of cellular senescence, indicating new possibilities of its clinical use. The aim of our study was to analyze biological connection between senescence and anterior gradient proteins by appropriate methods of biochemistry and molecular biology with edge of analysis possible biological relationship between reactive oxygen species generation and anterior gradient proteins. In MCF-7 cancer cell line we did not observe increased expression of SA β-gal, as well as regulatory proteins p53, p21 and p27. Measuring of cell cycle by flow cytometry revealed, that doxorubicin, cisplatin, all trans-retinoic acid and hydrogen peroxide causes G2 cycle arrest. Theese data do not correlate with senescence phenotype. On the other hand, after doxorubicin treatment we observed increased expression of AGR3 at the protein levels. Theese data indicate, that AGR3 expression may be regulated through oxidative-dependent induction of p53. To explain exact molecular mechanisms of this process, more experiments have to be done.

Keywords

senescence, oxidační stres, AGR2, AGR3

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2013
• Supervisor: doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry