Proteomický profil protinádorového účinku klinicky používaných rostlinných alkaloidů

Bc. Jana VÁCLAVKOVÁ

Diplomová práce

Proteomic profile of anticancer effect of clinically used plant alkaloids.

Anotace:

Cílem práce bylo testování rozdílu vlivu protinádorových léčiv vinkristinu, vinorelbinu a docetaxelu na proteom buněčné linie odvozené od akutní T-lymfoblastické leukémie. Zmíněná léčiva patří do skupiny rostlinných alkaloidů a používají se zejména při léčbě rakoviny prsu, plic a některých leukémií. Tato léčiva fungují jako mitotické jedy, docetaxel stabilizuje mikrotubuly a podporuje tvorbu mikrotubulů, vinkristin a vinorelbin inhibují skládání mikrotubulů a způsobují rozpad dělicího vřeténka. Proteomické profily buněk po ošetření cytostatiky nebyly doposud ve větší míře studovány. Proteomické profily protinádorového účinku léčiv byly analyzovány 1D-elektroforézou a vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií spojenou s hmotnostní spektrometrií. Pro kvantifikaci proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie byla použita metoda SILAC, což je metabolické in vivo značení proteinů izotopicky značenými aminokyselinami. Proteomické profily byly zpracovány pomocí softwaru pro analýzu buněčných procesů GeneGo. Bylo zjištěno, že zmíněná léčiva ovlivňují především apoptotickou signální dráhu, iniciaci translace a odpověď imunitního systému. Proteomické profily buněk ošetřených jednotlivými léčivy byly porovnány mezi sebou následujícími statistickými přístupy: klastrovou analýzou, určením Spearmanova korelačního koeficientu a analýzou hlavních komponent. Analýza hlavních komponent ukázala, že v buňkách ošetřených jednotlivými léčivy byly diferenčně exprimovány některé izoformy histonů, ribosomální proteiny a několik dalších proteinů. Na základě získaných výsledků bylo metodou průtokové cytometrie analyzováno, zda zmíněná léčiva inhibují proteosyntézu. Signifikantní inhibice proteosyntézy byla zjištěna pouze v buňkách ošetřených vinorelbinem.

Abstract:

The aim of this work was to test impact of anticancer drugs vincristine, vinorelbine and docetaxel on proteome of acute T-lymfoblastic leukaemia derived cell line. These drugs belong to family of plant alkaloids and they are used for a treatment of breast cancer, lung cancer and some types of leukaemia. The drugs are mitotic poisons, docetaxel stabilizes microtubules and promotes microtubule assembly; vincristine and vinorelbine inhibit microtubule assembly and cause mitotic spindle disruption. Proteomic profiles of cells after cytostatic treatment have not been deeply studied yet. Proteomic profiles of anticancer effect were analysed by 1D-polyacrylamide gel electrophoresis, high performance liquid chromatography-mass spectrometry. Quantification of proteins by mass spectrometry was performed by SILAC method, which is in vivo metabolic labelling with stable isotope labelled amino acids in cell culture. Proteomic profiles were processed by GeneGo software, which is used for cell process analysis. It was found out that mainly apoptosis, translation initiation and immune response were affected. Proteomic profiles were compared by following statistic approaches: cluster analysis, Spearman rank correlation and principal component analysis. It was shown by principal component analysis that some isoforms of histones, ribosomal proteins and some other proteins were differentially expressed in a cells treated by vincristine, vinorelbine or docetaxel. Because of the acquired results it was analysed by flow cytometry if docetaxel, vincristine and vinorelbine inhibit protein synthesis. Significant inhibition of protein synthesis was detected only in cells treated by vinorelbine.

Klíčová slova

protinádorový účinek, proteomické profilování, hmotnostní spektrometrie, proteosyntéza, docetaxel, vinkristin, vinorelbin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2013

Zveřejnit od: 2. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2013
• Vedoucí: MUDr. Petr Džubák, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie