Реєстраційний номер
0217U000856,
0113U000141
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження молекулярних механізмів відповіді злоякісних клітин на дію ензимотерапії на основі голодування за аргініном
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Стасик Олег Володимирович, Кандидат біологічних наук
Дата реєстрації
10-03-2017
Організація виконавець
Iнститут біології клітини НАН України
Опис етапу
У відділі проводились дослідження з метою з'ясування впливу голодування за аргініном на регуляцію клітинного циклу в клітинах, що відрізняються за рівнем чутливості до дефіциту цієї амінокислоти in vitro. Виявлено, що при культивуванні клітин раку товстого кишківника людини НСТ-116 та НТ29 у безаргініновому середовищі відбувається дефосфорилювання білка Rb, що призводить до зупинки проходження клітин із G1 у S-фазу клітинного циклу. Методом проточної цитометрії встановлено, що втрата здатності пухлинних клітин зупиняться у фазі G1/G0 мітотичного циклу може бути однією з причин їх підвищеної чутливості до дефіциту аргініну в середовищі. Досліджено роль MAPK сигнального шляху у відповіді пухлинних клітин на голодування за аргініном. В клітинах гліобластоми людини лінії U251MG за умов голодування за аргініном, відбувається активація стрес-активованих протеїнкіназ (ASK1, SAPK/JNK, p38 MAPK) та деактивація пропроліферативної ERK 1/2 кінази. В клітинах HCT-116 та HT29, за умов дефіциту аргініну, виявили активацію двох MAPK - ERK1/2 та p38/MAPK. Не виявлено чіткої кореляції між чутливістю клітин до дефіциту аргініну та динамікою активації МАРК. Нами вперше встановлено що голодування епітелійних пухлинних клітин за аргініном індукує експресію маркерів стресу ендоплазматичного ретикулуму (ЕР) таких як GRP78, GRP94, CHOP та EDEM та активацію сигнальних шляхів IRE1?-XBP1s та ATF6. Дефіцит аргініну індукує експресію генів сигнального шляху GCN2/eIF2?/ATF4, що призводить до зупинки загальної трансляції. При цьому відбувається індукція експресії генів пов'язаних із синтезом та транспортом амінокислот в клітину - ASNS та САТ-1. Блокування трансляції також відбувається за рахунок інактивації mTORC1 сигнального шляху в клітинах HCT-116 та U251 але не у чутливої до дефіциту аргініну лінії HT29. Отже, дефіцит аргініну в середовищі індукує метаболічний стрес, що призводить до порушень регуляції клітинного циклу та синтезу білка у пухлинних клітин. Нездатність до активації пухлинними клітинами адаптивної відповіді може бути основним механізмом підвищеної чутливості ряду пухлинних клітин до дефіциту аргініну.
Опис продукції
Вперше показано, що дефіцит аргініну індукує стрес ендоплазматичного ретикулуму у пухлинних клітинах людини солідного типу. Контроль динаміки та рівня трансляції в епітелійних пухлинних клітинах, які голодують за аргініном відбувається за участі mTORC1- та GCN2/eIF2?-залежних сигнальних шляхів. Встановлено, що втрата здатності пухлинних клітин зупиняться у фазі G1/G0 клітинного циклу за умов дефіциту аргініну може бути однією з причин їхньої підвищеної чутливості до дефіциту цієї амінокислоти у моношаровій культурі. У той же час чіткої кореляції між чутливістю епітелійних пухлинних клітин різного органного походження до дефіциту аргініну та динамікою активації МАРК не виявлено. Показано, що регуляція трансляції за участі mTORC1- та GCN2/eIF2?- залежних сигнальних шляхів при відсутності аргініну визначає відмінності у рівні чутливості до нестачі аргініну між досліджуваними лініями клітин раку товстого кишківника людини.
Автори роботи
Ігуменцева Н.І.
Барська М.Л.
Бобак Я.П.
Вовк О.І.
Воробець З.Д.
Данилейченко В.В.
Денега І.О.
Карацай О.В.
Курліщук Ю.В.
Линів Л.С.
Маєвська О.М.
Переверзєва Г.Г.
Ржепецький Ю.А.
Сенчук О.Ю.
Сибірна Н.О.
Стасик О.Г.
Чень О.І.
Чернишук С.В.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
