Molekulární interakce desmocollinu-1 a možnosti jejich modulace

Bc. Kateřina Jílková

Bachelor's thesis

Molecullar interactions of desmocollin-1 and possibilities of their modulations

Abstract:

Desmocollin-1 (DSC1) je desmozomální protein, jehož zvýšená hladina byla v dřívějších studiích zjištěna u více migrujících nádorových buněčných linií a dále u luminálních A nádorů prsu metastazujících do lymfatických uzlin oproti nemetastazujícím. Je považován za potenciální nádorový biomarker. Práce se dále zabývá parthenolidem (PTL) a mechanismy snižujícími hladinu DSC1. Cílem experimentální části bylo studovat molekulární funkci DSC1 a její ovlivnění působením PTL na stabilně transdukované buněčné linii MCF7-DSC1-SBP-GFP odvozené od luminálního A typu karcinomu prsu. V experimentální části byl zjištěn cytoplazmatický výskyt DSC1 pomocí konfokální mikroskopie. Zvýšená hladina DSC1 a působení PTL se projevily při mikroskopii atomárních sil (AFM) na změně výšky a tuhosti buněk. Při „transwell assay“ se projevila souvislost mezi vyšší hladinou DSC1 a zvýšenými migračními a invazivními vlastnostmi buněk. Data z proteomické analýzy odhalila vliv vyšší hladiny DSC1 na deregulaci proteinů ovlivňujících proliferaci a buněčný cyklus. Také byl potvrzen negativní účinek PTL na hladinu DSC1 a jeho působení na proliferační mechanismy buněk overexprimujících DSC1. Prostřednictvím analýzy protein-proteinových interakcí in vitro pomocí pull-down assay bylo identifikováno 23 interakčních partnerů DSC1, z nichž většina byla úzce spojená s buněčnou adhezí a buněčným cyklem. Mezi identifikovanými proteiny byly tyrosin kinázové receptory ERBB3 (HER3) a ERBB2 (HER2), regulující proliferaci nádorových buněk. Práce potvrzuje souvislost vyšší hladiny DSC1 s řadou pronádorových procesů a možnosti jejich ovlivnění pomocí PTL.

Abstract:

Desmocollin-1 (DSC1) is a desmosomal protein previously found to be significantly up-regulated in the more migratory cell lines and in the lymph node positive breast tumors of luminal A subtype compared to the lymph node negative ones. It is considered as a potential tumor biomarker. The thesis also focuses on parthenolide (PTL) and the mechanisms decreasing DSC1 protein level. The aim of the experimental part was to study the molecular effect of DSC1 and its modulation by PTL in stably transduced MCF7-DSC1-SBP-GFP cells derived from luminal A breast cancer. In the experimental part, DSC1 was detected in cytoplasma using confocal microscopy. Cells with an increased level of DSC1 and cells treated with PTL exhibited differences in height and stiffness in atomic force microscopy (AFM) analysis. Increased level of DSC1 was also connected with higher migration and invasion capacity in transwell assay. Data from proteomics analysis showed role of increased DSC1 level in deregulation of proteins involved in cell proliferation and cell cycle, furthermore, the PTL effect on DSC1 protein level and proliferative pathways was confirmed. Analysis of protein-protein interactions of DSC1 in vitro identified 23 interactors, most of which were associated with cell adhesion and cell cycle, including receptor tyrosine-protein kinases ERBB3 (HER3) and ERBB2 (HER2), which regulate tumor proliferation. This thesis confirms connection of increased DSC1 level with number of protumorigenic processes and shows possibilities of its modulation using PTL.

Keywords

Desmocollin-1, DSC1, desmozomy, parthenolid, nádory prsu, MCF7, metastázování, desmosomes, parthenolide, breast cancer, metastasis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 16. 7. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D.
• Reader: Mgr. Jakub Faktor, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry