Etiketter

Summa sidvisningar

Sidor

Leta i den här bloggen

fredag 22 maj 2009

IP6 ja antisyöpävaikutus. MMP-9

Hakusana IP6 ja MMP-9 ( Matrix MetalloProteinase) . Yksi löytö.


LÄHDE: Tantivejkul K, Vucenik I, Shamsuddin AM.
Inositol hexaphosphate (IP6) inhibits key events of cancer metastasis: I. In vitro studies of adhesion, migration and invasion of MDA-MB 231 human breast cancer cells. Baltimore, MD 21201, USA.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez

TAUSTA
Anti-syöpäaine inositolihexacisfosfaatti (The anti-cancer agent inositol hexaphosphate)(IP6) on runsas sisäinen komponentti sekä kasvien että nisäkäseläinten soluissa . Sen lisäksi että IP6 pystyy indusoimaan differentiaatiota ja estämään useiten syöpäsolulinjojen kasvua in vitro, sen on osoitettu estävän ja kumoavan sekä primäärituumoria että metastaaseja in vivo.

MATERIAALI JA METODIT:
Tutkijat käyttivät työssään rintasyöpäsoluja ja selvittivät, mikä potentiaali fytiinillä IP6 oli solujen kiinnittymisten eli adheesion estämiseen, migraation ja invaasion estämiseen, mitkä ovat syövän metastaasissa niitä avainaskeleita. Tässä työssä tutkijat käyttivät extraqsellulaarisen matrixin (ECM) proteiineja, viljelmävauriomenetelmää, immunosytokemiaa ja zymografiaa ym modifikaatiota.

TULOKSET
IP6 käsittely aiheutti 65% reduktion solujen adheesiossa fibronektiiniin ja 37% aleneman adheesiossa kollageeniin. Määrittääkseen, jos solun adhesoitumisen vähenemä johtaa alentuneeseen motiliteettiin, käytettiin migraatiota tutkivaa menetelmää.
IP6 vähensi sekä migroituvien solujen lukumäärää että solumigraation ulottuvaisuutta ympäröivään alueeseen pain 72 prosentilla. Haptotaktinen solujen migraatio oli alentunut myös annoksesta riippuvalla tavalla. Kun solujen migraatio fibronektiinilla estyi 65%:sti, migraatio kollageenilla estyi 32%:sti ja laminiinilla 13%:sti.

Immunosytokemiassa havaittiin, että lamellipodirakenne puuttui IP6-käsitellyistä soluista verrattuna käsittelemättömiin soluihin. Tätä vastasi syöpäsolujen vähentynyt kyky muodostaa soluverkkoa. Samoin soluinvaasio oli myös vähentynyt 72%:lla – annoksesta riippuvalla tavalla , kun oli käsitelty IP6:lla.


Lisäksi IP6 merkitsevästi esti matrixmetalloproteinaasin MMP-9 eritystä kun tehtiin zymografinen määritys.(Toinen lähde mainitsi, että jos MMP-9 säätyy alas, niin TIMP-1 säätyy ylös, jolloin se taas tarkoittaa että muidenkin MMP molekyylien toisiaan lisäävän positiivisen feedbackin tuottokierre alkaa jarruttua, millä taas on kudosta suojaava vaikutus. Oma kommentti)

JOHTOPÄÄTÖKSET:
Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat , että IP6 estää ihmisen rintasyöpäsolujen metastaaseja in vitro ( koeputkessa) vaikuttamalla syöpäsolujen adheesioon (kiinnittymisiin, liimautumisiin), migraatioon( vaeltamisiin) ja invaasioon ( leviämisiin).

Tuman PI3K ja PIP3



Nuclear PI3K, PIP3 and Akt


NUCLEAR PI3K on olemassa, vaikka siitä tiedetään vain vähän.

Näin väittääLÄHDE:

Jee-Yin Ahn, Rong Rong, Xuesong Liu and Keqiang Ye. PIKE/nuclear PI 3-kinase signaling mediates the antiapoptotic actions of NGF in the nucleus USA r 2004. The EMBO Journal (2004) 23, 3995–4006,

Suomennosta:

PI3K, PI 3-kinase löytyy tumastakin ( nucleus) monissa solutyypeissä ja monet eri stimulukset aiheuttavat, että PI3K tekee nukleaarisen translokaation. Kuitenkin tiedetään vain vähän siitä, mikä biologinen funktio on tuman alueen PI3K entsyymillä.

Tässä työssä tutkijat osoittivat , että tuma-alueen PI3K ja sen ylävirran puolen regulaattori PIKE välittävät hermonkasvutekijän NGF antiapoptoottista vaikutusta isoloiduissa tumissa.

Tumat, joissa oli konstitutiivisesti aktiivi PI3K adenoviruksella infektoiduissa soluissa, ilmensivät samaa resistenssiä DNA:n fragmentoitumista vastaan , kuin ne solut, joita oli käsitelty NGF kasvutekijällä, kun taas PI3K entsyymin inhibiittorit ja dominantisti negatiiviset PI3K tai PIKE poistivat samaisen resistenssin.

Poistogeenisyys PI3K:n tai PIKE:n suhteen vähensi antiapoptoottista aktiivisuutta, joka NGF kasvutekijällä on.

PIP3 eli PI(3,4,5)P3 vaikutus yksinään muistuttaa NGF- kasvutekijän antiapoptoottista aktiivisuutta, jota varten tarvitaan tuma-alueella Akt-tekijä

Nämä tulokset osoittavat, että PIKE/ nukleaarinen PI3K-signalointi tuma-alueen PI(3,4,5)P3 fosfolipidin ja Akt-tekijän avulla omaa essentiellin osuuden, mikä edistää solun hengissäpysymist ja suojaa apoptoosiin menolta.

Avainsanat:

apoptoosi, DNA fragmentaatio, NGF, nuclear PI3-kinase, PIKE (upstream regulator of nuclear PI3K)

(Tumasta on kyllä havaittu SHIP1 (2000) Xu, Lifeng: SHIP1 is a novel Smad nuclear interacting protein)

torsdag 21 maj 2009

PTEN ja SHIP1 fosfataasit , PIP3 ja eri PIP2 tyypit

PI3K entsyymillä muodostuu bifosfaattisesta PIP2 molekyylistä (PtdIns(4,5)P2 trifosfaattista PIP3 molekyyliä.
On mielenkiintoista tietää, että PIP3 hajoaminen eri fosfataaseilla PTEN tai SHIP1 ei tapahdu summanmutikassa eikä ylenpalttisesti todennäköisesti johtuen eriävistä tuotteista ja eriävistä sisäisistä rakenteellisista piirteistä ja docking- ominaisuuksista näissä eri fosfataaseissa.

3´- aseman fosfataasi PTEN tekee PIP3:sta eli PtdIns(3,4,5)P3 muodosta bifosfaattia joka on muotoa PtdIns(4,5)P2 ja voidaan lyhentää vain yleiseen muotoon PIP2, joka ei tosiaan ilmaise missä kohtaa inositolirengasta ne kaksi fosfaattia sijaitsee. (Huom: Inositolirengas voi ottaa kuusi fosfaattia. Fosfoinositidi "PI" tai "PtdIns" on jo asettanut 1-asemaan fosfatidyylin Ptd, joten PI merkintä tarkoittaa 1- aseman tilannetta. Sen takia merkataan vain lisäfosfaatit numeroilla. fosfaattirikkaammissa lipositoleissa.

Mutta inositolifosfataasi SHIP1 kohdistuu inositolirenkaan 5´ asemassa olevaan fosfaattiin ja tuottaa PIP3 molekyylistä eli PtdIns(3,4,5)P3 muodosta bifosfaattimuotoa PtdIns(3,4)P2, joka myös voidaan lyhentää vain PIP2 yleisnimeksi. SHIP1 on täten merkittävä tasapainon säätelijä näiden kahden lipidimuodon kesken.

Monet näytöt osoittavat, että tälläkin bifosfaattimuodolla PI-3,4-P2 eli PtdIns(3,4)P saattaa olla tärkeitä ja spesifisiä rooleja proteiini-interaktioissa kuten seuraavien proteiinien kanssa Bam32, TAPP1 and TAPP2

LÄHDE: Allam and Marshall, 2005)
tai interaktiossa lamellipodinin kanssa ( lamellipodin ; Krause et al., 2004).
Koordinoitu PIP3 ja PIP2 ( PtdIns(3,4)P2) tuotto on todennäköisesti tärkeä aspekti asianmukaisissa soluvasteissa.
http://www.ufrsdv.u-bordeaux2.fr/siteIML/Maste2biosante/Master2biosantecours/articles/Pasquet%20-%20SHIP%20revue.pdf
(Kommentti aiemmin jo kauan tunnetuista asioista:
Yleensä tiedetään jo aika paljon siitä PIP2-muodosta joka tuottaa IP3 ja DAG-molekyyliä ja vaikuttaa solunsisäisen kalsiumin (Ca++ic) pitoisuuksiin. Se on juuri se PI(4,5)P2. Siitä purkautunut IP3 saattaa rikastua IP4, IP5, IP6 ja IP7 muotoihin riippuen solun ATP-tilanteesta. Nämä polyfosfaatit (IPx) taas voivat purkautua takaisinpäin ja saada solunsisäista kalsiumia edelleen kohoamaan, kun muodostuu IP3 ja IP4 sisätietä. IP6 muoto on sellainen , mitä pääsee solusta ulos viemään fosfaattia veren kautta munuaiseen ja pois kehosta. Tumasta ulos pääsee myös IP6 ja IP7 ja mRNA niiden mukana. Tuman alueella ei lie tuota 3´aseman fosfaattia yleisesti ottaen, mutta tästä pitää katsoa lisälähteitä.
IP3 ja IP4 omaavat  erilaisia vaikutusalueita. ( IP4 esim  säätelee immunologisten solujen kehitystä  liukoisen PIP3:n  kautta.)

PIP3 ja SHIP1. Esimerkki makrofagi.

MAKROFAGIEN DIFFERENTIAATIO M1 tai M2 makrofageiksi.
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/images/ency/fullsize/9123.jpg

SHIP-1 omaa osuutta tässä makrofagien ohjelmoinnissa ja aktivoinnissa. Tämä on erikoisen kiinnostava, koska tässä mainitaan kriittisistä inositolijärjestelmän molekyyleistä.
PIP3 ja IP4 sekä entsyymistä PI3K.
http://www.biochemsoctrans.org/bst/031/0286/bst0310286f01.gif

LÄHDE: M.J. Rauh, L.M. Sly et al The role of SHIP1 in macrophage programming and activation Biochemical Society Transactions (2004) 32, (785–788)

Avainsanoja:
endotoksiinitoleranssi, endotoxin tolerance,
M1/M2 macrophages,
luuytimen mastsolut BMMCs, bone-marrow mast cells
luuytimestä peräisin olevat makrofagit BMmFs, bone-marrow-derived macrophages;
Indusoituva typpioksidin syntaasi, iNOS, inducible nitric oxide synthase;
Lipopolysakkaridi, LPS, lipopolysaccharide;
LBP on lipopolysakkaridia sitova proteiini, LBP, LPS-binding protein;
Tumatekijä NF-kB, nuclear factor kB;
Luonnolliset tappajasolut, NK, natural killer;
PH, pleckstrin homology;
PI3K, fosfoinositidi-3 kinaasi, phosphoinositide 3-kinase;
PTB. fosfotyrosiinia sitova domaani, PTB domain, phosphotyrosine-binding domain;
PTEN, tuumorisuppressori, fosfataasi ja tensiinihomologi deletoitu kr. 10.ssä phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10;
SH2 domaani, SH2 domain, Src homology 2 domain;
SHIP-1, SH2-domaanin sisältävä inositoli 5´fosfataasi-1, Src homology 2-containing inositol 5´-phosphatase 1;
TGF, Transformoiva kasvutekijä, transforming growth factor.
PIP3, PtdIns(3,4,5)P3
PIP2 tyyppi PtdIns(3,4)P2.
PIP2 tyyppi PtdIns (4,5)P2
SHIP-1 entsyymi
SHIP-1 on SH2-sisältävä inositoli-5´fosfataasi-1. Se toimii hematopoieettisen solun proliferaation , solun hengissäselviämisen ja päätesolun aktivaation negatiivisena säätelijänä. Se toimii siinä roolissa ainakin osittain siten, että se translokoituu kalvoihin solujen ulkopuolisesta stimuloitumisesta ja että se hydrolysoi PI3Kentsyymin muodostaman sekundäärilähettimolekyylin PIP3, josta tule PIP2, tyyppiä PI-3,4-P2)
(KOMMENTTI: Siis ei sitä tyyppiä, josta voisi kehittyä energiaa IP3 tietä, sillä sellainen PIP2 omaa fosfaatit 4,5 asemissa) )
Poistogeeninen hiiri SHIP-1-/-
Jos tama SHIP-1 entsyymi puuttuu, koe-eläimelle kehittyy kohonnut määrä neutrofiileja ja monosyyttejä/makrofageja, koska niiden progeniittorisolulle tulee lisääntynyt hengissäpysymiskyky ja proliferoitumiskyky.
Tällaiset hiiret kärsivät myös osteoporoosista, koska niissä esiintyy lisääntynyt määrä hyperaktiivisia osteoklasteja ( luuta syöviä soluja) ja merkitsevä keuhkojen neutrofiili-infiltraatio. Mielenkiintoista tutkijoista oli myös se, että poistogeeninen hiiri ei ilmentänyt endotoksiinitoleranssia.
Samalla tavalla loogisesti tutkijat havaitsivat lipopolysakkarideilla indusoitunutta endotoksiinitoleranssia sellaisilla koe-eläimillä, joissa SHIP-1 entsyymi taas oli ylössäätynyt Autokriinisesti toimiva TGF-b tuottui luuytimestä peräisin olevissa makrofageissa ja mastsoluissa.
SHIP-1 poistogeenisellä koe-eläimellä: peritoneaaliset ja alveolaariset makrofagit tuottivat 10 kertaa vähemmän typpioksidia NO, kuin normaalityypin makrofagit, koska näissä in vivo kehittyneissä makrofageissa on hyvin korkeat arginaasi-I pitoisuudet ja tämä entsyymi kilpailee indusoituvan typpioksidisyntaasin (iNOS) kanssa substraatista, aminohaposta L-arginiini.
Mahdollisesti sen takia, että poistogeenississa (SHIP-1-/-) hiirissä oli kroonisesti koholla olevat PIP3 tasot myeloisissa progeniittorisoluissa, niillä esiintyy viistoutuvat makrofagien muodostumiskäyrät, viistoutuminen tapahtuu M1-tyypin makrofageista ( tappaja, killer ) poispäin kohti M2 tyypin ( siivooja-,korjaaja-, healing) makrofageja .
M1 tyypin tappajamakrofageilla on korkea pitoisuus iNOS entsyymiä ja ne tuottavat NO, jolla ne voivat tappaa mikro-organismeja ja tuumorisoluja.
M2-tyypin korjaavilla makrofageilla on korkea pitoisuus arginaasi-entsyymiä ja se tuottaa ornitiini-aminohappoa, mikä edistää isäntäsolun kasvua ja kollageenin muodostusta.
Tämä viistoutuma ilmeisesti tapahtuut jota voidaan välttää septistä shokkia ja se viittaa , että PI3K-entsyymin tie omaa kriittisen osan makrofagien programmoimisessa.
JOHDANTO .

Fosfoinositolijärjestelmän PIP3 kalvolipidimuoto on tärkeä
PI3K entsyymitie omaa keskeisen säätelevän osan monissa biologisissa tapahtumissa ja sekundäärisenä avainosaa esittävänä välittäjäaineena toimii PIP3, joka on akennetta PI-3,4,5-P3.
PI(4,5)P2 fosfolipidi ja PI3K entsyymi. Tulos on PIP3 fosfolipidi.

Normaalisti lepäävissä soluissa esiintyy vain matalat tasot tätä PIP3 fosfolipidimuotoa. Mutta sitä voi syntetisoitua nopeasti PIP2 muodosta(PI-4,5-P2) käsin PI3K entsyymillä, joka siis rakentaa yhden fosfaatin lisää. 3- asemaan. Tämä tapahtuu vasteena solun ulkopuolelta tuleviin stimuluksiin ja attrahoi eräitä proteiineja solukalvoon välittämään efektejä. Näitä sanotaan PH-sisältäviksi proteiineiksi. (PH ,pleckstrin homology).
Jotta tämä (strateginen ja kriittinen) tie pysyisi kunnossa, asiaa varmistaa tuumorisuppressori PTEN. Mitä se pystyy tekemän?
PIP3 fosfolipidi ja PTEN tuottaa takaisin PI-4,5-P2 muotoa.

PTEN pystyy hajoitamaan tuon PIP3-muodon takaisin PIP2-muotoon, jota voidaan hyödyntää hyvin ( esim solun kehittämässä energiassa, DAG, IP3 tietä) , siis tärkeään PI-4,5-P2 muotoon takaisin. Mutta mitä sen sijaan tekee eräs toinen entsyymi?
PIP3 fosfolipidi ja SHIP1 tuottaa PI-3,4-P2 fosfolipidiä.
Hematopoieesille spesifinen SHIP-1, jossa nyt on inositolin 5´fosfataasi, pilkkoo PIP3 molekyyliä siten, että jättää 3-aseman fosfaatin ja saa aikaan PIP2, joka on rakennetta PI-3,4-P2.
Bakteeri-infektio. LPS materia

Nyt sitten tutkijat katsovat mitä tämä kaikki merktisee bakteeriaineksen LPS indusoimalle aktivaatiolle ja makrofagien ohjelmoitumiselle.
In this review, we will concentrate on the role that SHIP plays in LPS (lipopolysacharide)-induced activation and in macrophage programming.

SHIP-1:n ominaisuuksia

Kokopitkä entsyymi SHIP1 on 145 kilodaltonin proteiini ja se tulee sekä tyrosiinifosforyloiduksi( kuten Src-perhe) että se assosioituu adaptoriproteiinin Shc hematopoieettisissa soluissa, kun on ollut altistuma sarjalle extrsellulaarisia stimuluksia. Mitä nämä stimulukset voivat olla? Ne ovat sytokiineja, kasvutekijöitä, vasta-aineita, kemokiineja, integriiniligandeja ja hypertoninen sekä oksidatiivinen stressi.
http://www.biochemsoctrans.org/bst/032/0785/bst0320785f01.htm?resolution=HIGH
Kokopitkä entsyymi omaa N-terminaalissa SH2-domaanin, joka sitoutuu ensisijaisesti sekvenssiin pYX , keskisesti sijaitsevassa PI-fosfataasi-domaanissa joka hajoittaa PIP3 molekyylin 5-aseman fosfaatin irti ja myös IP4 molekyylin 5-aseman fosfaatin irti.
ja sitoutuu myös kahteen sekvenssiin NPXY, jotka tyrosiinin fosforyloitumisen jälkeen sitovat proteiinia PTB-domaanilla
Lisäksi entsyymillä on proliinirikas C-terminaali, joka sitoo erästä SH3-alaryhmä sisältävää proteiinia.
Vaikka SHIP1 rajoittuu hematopoieettisiin soluihin, niin tässä aitiossaan se vaihtelee proteiinipitoisuudeltaan huomattavasti.
Esimerkisi SHIP1 katoaa erytropoieesin aikana erytroideista soluista niiden tultua Tyr119 fosforyloiduksi.
Päinvastoin SHIP1 lisääntyy huomattavasti T-imusolutyypissä sen kypsyessä ja silloin kun imusolutyyppi B, joka on lepotilassa, alkaa aktivoitua.
SHIP-1 näyttää olevan läsnä myös kypsissä jyväisissä valkosoluissa, monosyytti/makrofageissa, mastsoluissa ja verihiutaleissa.
Lisäksi on huomattu, että kokopitkä SHIP-1 omaa kaksi alternatiivista esiinpilkkoutumismuotoa ja niiden pitoisuudet tekevät myös vaihtumisia hematopoieesin aikana.

sSHIP ja alkion kantasolu ES.

Tämän kokopitkän SHIP1 ja sen kahden alternatiivisen muodon lisäksi, on äskettäin identifioitu 104 kilodaltonin sSHIP. Tämä sSHIP on taas ainoa SHIP1 muoto, joka esiintyy alkion kantasolussa ( ES, embryonic stam cell) ja sitä esiintyy samaan aikaan kokopitkän SHIP-1 kanssa hematopoieettisissa kantasolusisa. Kummassakin tapauksessa se katoaa differentiaatiossa.
sSHIP mRNA transkriboituu promoottorista intronin sisältä exonien 5 ja 6 välisstä SHIP-1 geenistä ja siten proteiinista puuttuu SH2 domaani, eikä se ole tyrosiinifosforyloitunut eikä se ole liittynyt Shc adaptoriin stimulaation jälkeen.
SHIP-1 poistogeeninen hiiri on kehitelty nykyisin deletoimalla ensimmäinen exoni ja seiten sSHIP ilmenee vielä näissä hiirissä. Tosiasiassa onkin niin, että sSHIP on korkeampipitoinen ja pitkäaikaisempi SHIP1-/- poistogeenisissa hiirissä verrattuna SHIP+/+ embryonaalisiin soluihin, kun niitä on indusoitu differentioitumaan. On sen takia mahdollista, että SHIP-poistogeenisen hiiren fenotyyppi olisi paljon vakavampi, jos sekä sSHIP että kokopitkä SHIP-1 deletoitaisiin.
Minkälainen on SHIP1 poistogeeninen hiiri?

Kuten nykyisin tiedetään kokopitkän SHIP1-entsyymin suhteen poistogeeninen hiiri on vielä elinkykyinen, mutta sen elämänpituus on rajoittunut, se tuottaa liikaa jyväisiä valkosoluja ja makrofageja ja kärsii progressiivisesta splenomegaliasta, extramedullaarisesta hematopoieesissta, keuhkojen massiivista myeloisesta inflitraatiosta , häiriintyneestä NK-tappajasolujen kehittymisestä ja vakavasta osteoporoosista ( koska Pagetin solujen kaltaiset solut , hyperresorptiiviset osteoklastit lisääntyvät lukumäärältään)
Koska monet näistä fenotyypeistä esiintyvät myös PTEN+/- hiirillä , on todennäköistä, että primäärisenä syynä fenotyyppiin SHIP-poistogeenisella hiirellä toimii korkeammat PIP3-pitoisuudet.
Koska näyttää siltä, että SHIP1 entsyymin 5´fosfaatin irrottamisaktiivisuus ei näytä vaikuttuvan extrasellulaarisista stimulaatioista tai niitä seuraavista tyrosiinifosforylaatioista, on oletettu, että SHIP1-välittää inhibitorisia efektejään translokoitumalla PIP3 synteesikohtaan ja ehkä IP4 synteesikohtaan
Tätä tukee vihreällä fluoresoivalla aineella merkatun SHIP1- tutkimus. Se näyttää translokoituvan plasmamembraaniin vasteena stimulaatiolle. Miten SHIP1 translokoituu plasmamembraniin? Tässä on todennäkösieti monia tekijöitä mukana stimuluksista riippuen ja solutyypistä riippuen.
Esim. Se voi käyttää omaa SH2 domaaniaan, jolla se menee FcgRIIB-tekijään, mast-soluun liittyvään antigeeniin MAFA, tai FceRI tekijään mast-soluissa.
http://www.landesbioscience.com/curie/images/chapters/Rosales-Tridandapani.jpg
http://www.lakartidningen.se/store/images/6/6730/large/Fig3.jpg
Tai se voi käyttää Shc- PTB-domaaniaan, jolla se tavoitta IL-3R reseptorin mastsoluissa.
Tai Shc SH2 domaanilla se voi tavoittaa CD16 ( cluster of differentiation) molekyylin NK-soluissa.
On havaittu että SHIP-1 on voinut myös sitoutua sytoskeletoniin. esim trombiinin aiheuttamasta trombosyyttistimulaatiosta voi johtua tyrosiinifosforylaatio ja SHI1 translokaatio aktiinisytoskeletonille, ehkä aktiiniin sitoutuneitten filamiinien kautta.
SHIP1 biologinen rooli
Ainakin SHIP1 vaikuttaa rajoittavan mast-solujen aktivoitumista ja adheesiota fibronektiiniin (suurelta osalta siten, että se rajoittaa ekstrasellulaarista kalsiumin sisäänmenoa ja NF-kB tuman transkriptiotekijän aktivaatiota) ja tiettyihin proteiinikinaasi C isoformeihin rajoittavan B-solujen proliferaatiota, kemotaksista ja aktivaatiota,
rajoittavan trombiinin tai kollageenin indusoimaa verihiutaleitten aktivoitumista,
rajoittavan fibrinogeenin indusoimaa trombosyyttien levittymistä ,
rajoittavan neutrofiilien elossapysymistä,
rajoittavan monosyyttein/makrofagien fagosytoosia
rajoittavan varhaista erytroidin (BFU-E) kolonian muodostusta.
Lisäksi inaktivoivan mutaation blastisolun SHIP1:n katalyyttisessä domaanissa on äskettäin havaittu aiheuttavan akuuttia myelogeenista leukemiaa. Tämä viittaa ehkä siihen, että SHIP1 normaalisti vaikuttaa tuumorin supressorina hemoatopoieettisiin progeniittorisoluihin.
PIP3 hydrolyysi ja ehkä IP4 hydrolyysi

Vaikka suurin osa SHIP1 vaikutuksista tapahtuukin PIP3 hydrolyysitietä, saattaa IP4 hydrolyysi joissain solutyypeissä tapahtua sen avulla. Täten sillä voisi olla vaikutusta korkeampien inositolipolyfosfaatien pitoisuuksiin kuten IP6 ja IP7, joilla taas on osoittautunut olevan essentielli tehtävä mRNA:n kuljetuksessa tumasta sytoplasmaan translaatioon. IP6 ja IP7 taas kilpailevat PIP3:n kanssa PH-sisältävistä proteiineista.
Mielenkiintoista on, että PIP2 ( joka on tyyppiä PI-3,4-P2) saattaa toimia sekundäärilähettinä joissain soluissa attrahoimalla PH:ta sisältäviä proteiineja kuten Bam32 ja TAPP2.
http://www.nature.com/nri/journal/v3/n4/images/nri1056-f2.gif
Jos niin on, niin SHIP1 positogeeninen hiiri, - jossa PIP3 pitoisuus nousee ja PIP2 pitoisuus laskee , on laadullisesti erilainen kuin PTEN-poistogeeninen hiiri, jossa sekä PIP3 että PIP2 pitoisuudet ovat koholla, (molemmat omaavat 3-aseman fosfaatin.)
SHIP1 tarvitaan endotoksiinitoleranssin kehittymiseen

LPS materiaalia sanotaan myös endotoksiiniksi. Se on Gram-negatiivisten bakteerien ulkokuoren materiaalia, glykolipidi. Se triggeröi vahvasti tulehdusta esiin stimuloimalla ihmisen immuunisysteemin soluja tuottamaan erilaisia pro-inflammatorisia molekyylejä ja niitä ovat mm. tulehdusta edistävät sytokiinit ja NO, typpioksidi.
Bakteerin LPS tekee niin sitoutumalla liukoiseen LBP proteiiniin(LPS-materiaalia sitovaan proteiiniin). Tämä kompleksi LBP-LPS sitoutuu molekyyliin CD14 solun pinnalla. Sitten CD14 esittää tätä kompleksia MD2-TLR4 kompleksille ( Tämä TLR4 on Tollin reseptorin kaltainen reseptori 4). Nyt triggeröityy sitten TLR4 dimerisaatio. Dimerisaation jälkeen TLR4:n sytoplasminen osa rekrytoi useita solunsisäisiä adaptoriproteiineja alkamaan signaalikaskadin, joka johtaa proinflammatoristen sytokiinien ja iNOS entsyymin synteesiin ja täten NO muodostukseen. Vaikka nämä LPS:n indusoimat inflammatoriset molekylit ovat välttämättömiä, jota voidaan rajata bakteeerikasvua, niin niitten ylituotto johtaa endotoksiiinishokkiin.
Kuitenkin, jos eläin tai eristetty makrofagi ensin altistuu pienelle, non-letaalille määrälle tätä LPS-materiaalia, siitä indusoituu 2-3 viikossa soluun refraktorinen tilanne toista suurempaa LPS-altistusta kohtaan, esim muodostuu selvästi vähemmän sytokiineja ja NO-radikaalia toisessa altistuksessa ja niin eläin pysyy hengissä. Tätä ilmiötä sanotaan endotoksiinitoleranssiksi. Se ei ole yksinkertaisesti vain yleistä LPS-indusoitujen tapahtumien poissaoloa , koska kerran normaaleja tai jopa kohonneita pitoisuuksia anti-inflammatorisia geenejä alkaa tuottua LPS-stimuloidusta, siedätetystä solusta. Tämän sietokyvyn, toleranssin induktion arvellaan suojaavan isäntäkehoa soluvauriolta ja täten todennäköisesti se edustaa adaptaatiota pinttyneelle bakteeri-infektiolle. Tämän ilmiön taustalla oleva mekanismi ei ole vielä tarkasti selvitetty.
Relevanttia tässä on , että SHIP1 poistogeenisen hiiren luuydinperäiset makrofagit ( BMmFs) ja luuytimen mastsolut(BMMCs) eivät pysty muodostamaan endotoksiinitoleranssia.
Lisäksi alkuvaiheen LPS-materiaalilla käsittely lisää normaaleissa luuydinperäisissä makrofageissa ja mastsoluissa SHIP1-pitoisuuksia. lähes kymmenkertaisiksi ja tällä nousulla näyttää olevan kriittinen merkitys seuraavassa refraktorisuudessa jatkossa tapahtuville LPS-sstimulaatioille. . Tutkijat havaitsivat myös , että tämä SHIP1 proteiinin lisääntyminen välittyi bakteerin LPS materiaalin indusoimasta autokriinisestä TGFb tuotosta.Tämä muistuttaa aikaisemmsita tutkimuksista, jotka ovat osoittaneet , että TGFb ja aktiviini herättävät inhibitorisia vaikutuksia hematopoieettisissa soluissa säätämällä merkitsevästi ylös SHIP-1.
Myös nämä tutkimukset lisäävät sitä ristiriitaisuuksien määrä, mikä koskee PI3K tien osuutta bakteerimateriaalin(LPS) indusoimassa pro-inflammatoristen välittäjäaineitten tuotannossa ja endotoksiinitoleranssissa. Kirjallisuudessa nimittäin pohditaan sitä, onko tämä PI3K-tie näiden tapahtumien positiivinen vai negatiivinen säätelijä
Tämän tutkimuksen kirjoittajat ovat sitä mieltä, että poistogeenisella hiirellä saadut tiedot makrofageista ja mastsoluuista ovat yhtäpitäviä sen faktan kanssa, että PI3K tie olisi LPS-stimuloimien tapahtumien positiivinen säätelijä ja että sen tien alassäätö on essentielli endotoksiinitoleranssille.
Vaikka kirjoittajat olettavat, että SHIP1 omaa kriittistä osuutta edistämässä endotoksiinitoleranssia, on ilmeistä että se ei tee sitä yksin vaan yhteistyössä monien muiden negatiivisten säätelijöitten kanssa. Näihin kuuluu IRAK-M, SOCS1, SOCS3, Twist 1 ja 2, MyD88s, the p50 subunit of NF-kB ja osteopontiini.
http://www.biochemsoctrans.org/bst/032/0785/bst0320785f02.gif
Mutta toisaalta nuo muut molekyylit eivät voi kehkeyttää toleranssia SHIP 1 tekijän puuttuessa, mikä toisaalta taas viitaa siihen, että PIP3 pitoisuuksien lisääntyminen ( kuten SHIP1 tekijän puuttuessa) kohottaa sitä hyporesponsiivisyyden kynnystä muille negatiivisille säätelijätekijöille .
Mikä osa SHIP1:llä on makrofagien ohjelmoinnissa?

Makrofagit voidaan jakaa kahteen alaluokkaan, tappajamakrofagit aktivoituvat klassista tietä (M1, killer ) ja korjaajamakrofagit, M2, healer , aktivoituvat alternatiivisesti.
M1 makrofageille on tyypillistä, että niillä on paljon iNOS entsyymiä ja ne tuottavat paljon NO radikaalia voittamaan bakteeri ja virusinfektioita ja tuhoamaan tuumorisoluja.
M2 makrofagit toisaalta omaavat korkeat arginaasipitoisuudet ja täten myös ottavat L-arginiiniaminohappoa iNOS entsyymin saatavilta. Niillä lie tärkeä osa siivoamisessa sen jälkeen kun infektoiva agenssi on tuhottu ja ne fagosytoivat soludebristä . Sitten ne stimuloivat isäntäsolun proliferaatiota ja kollageenisynteesiä.
  1. Ne nimittäin tuottivat 10 kertaa vähemmän typpioksidiradikaalia kuin normaalit makrofagit. Mistä tämä johtui? Syy selveni siitä, poistogeeniset makrofagit in vivo olivat fenotyypiltään M2.
Tästä tutkijat tekivät oletuksen, että kroonisesti aktivoituna oleva PI3K-tie ja täten mastsolujen hyperaktivaatio ja makrofagivasteiden hyperaktivaatiotila vaikuttaa poistogeenisissa peritoneaalissisa ja alveolaarisissa makrofageissa konstitutiivisen anti-inflammatorisen fenotyypin sepsiksen välttämiseksi vähentämällä NO radikaalin tuottoa ja lisäämällä arginaasiaktiivisuuta, mihin päästään tuottamalla M2 fenotyyppisiä makrofageja.
Johdonmukaisesti oletuksensa kanssa tutkijat havaitsivat, että he voivat kaksinkertaistaa tuon viistouman käyrässä in vitro lisäämällä hiiren seerumia M-CSF sisältäviin SHIP1-/- poistogeenisiin luuydinviljelmiin ja sallien kypsien makrofagien kehittyä 5-10 päivän ajan Tämä viistouma käyrässä ei tapahtunut wt (normaaleissa) luuydinsoluissa. Nämä tutkimukset osoittavat, että PI3K-tie omaa kriittisen osuuden makrofagien programmoimisessa ja että terapeuttiset PI3K tien manipulaatiot saattaisivat olla edullisia infektioiden ja tulehduksellisten häiriöitten hoidossa.
( This work was supported by the NCI-C, with funds from the Terry Fox Foundation and core support from the BC Cancer Foundation and BC Cancer Agency.
http://www.biochemsoctrans.org/bst/032/0785/bst0320785f03.gif

PIP3 and PTEN

PTEN geeni on solukasvunrajoitusgeeni

LÄHDE: wikipedia (suom. ja engl.)
Muita nimiä PTEN; BZS; MGC11227; MHAM; MMAC1; PTEN1; TEP1, Phosphatase and tensin homolog (mutated in multiple advanced cancers 1), EC 3.1.3.67

PTEN-geenin mutaatioita ja deleetioita on havaittu useissa syöpäkasvaimissa, esimerkiksi glioblastoomassa, eturauhassyövässä ja rintasyövässä. Geenin inaktivaatio johtaa lisääntyneeseen soluproliferaatioon ja vähentyneeseen solukuolemaan. Mutaatio PTEN-geenissä lisää alttiutta sairastua harvinaiseen Cowdenin oireyhtymään

PTEN GEENI

PTEN (Phosphatase and Tensin homolog, suom. fosfataasi- ja tensiinihomologi) on ihmisen geeni, joka kuuluu kasvunrajoitegeeneihin. Se sijaitsee kromosomissa 10q23.3.

http://www.genecards.org/pics/loc/GC10P089613.PTEN.png
Entrez Gene cytogenetic band: 10q23.3 Ensembl cytogenetic band: 10q23.31 HGNC cytogenetic band: 10q23

PTEN PROTEIININ FUNKTIO

http://www.uniprot.org/uniprot/P60484#section_seq
Geeniä vastaavaa PTEN-proteiinia on olemassa lähes kaikissa ihmiskehon kudoksissa. Geenin tuote toimii fosfataasientsyymeihin kuuluvana fosfodiesteraasina eli fosfataasina.

PTEN proteiinin substraatti on PIP3 fosfolipidi.

PTEN proteiini defosforyloi PIP3 molekyyliä (phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphate (PtdIns (3,4,5)P3 or PIP3). PIP3 muuttuu silloin PIP2 muotoon (PI-4,5-P2)

PTEN pystyy erityisesti katalysoimaan 3´asemassa olevan inositolirenkaan fosfaatin irrottamista PIP3 molekyylistä, mikä johtaa bifosfaattiin, PIP2 molekyyliin (PtdIns(4,5)P2). TÄMÄ defosforylaatio on tärkeä sen takia, että se johtaa AKT-signalointitien inhiboitumiseen. (AKT signaling pathway).

PTEN proteiinin rakenne paljastaa fosfataasidomaanin ja C2-domaanin. Fosfataasidomaanissa on aktiivikohta, joka kantaa proteiinin entsyymifunktiota. C2-domaani sitoo proteiinin fosfolipidikalvoon. Täten PTEN sitoutuu kalvoon C2 domaanilla tuoden aktiivin kohtansa lähelle kalvoon sitoutunutta PIP3-molekyyliä ja niin se pystyy defosforyloimaan PIP3-molekyylin PIP2- muotoon.

Kun PTEN-entsyymi toimii kunnolla, se vaikuttaa kemiallisen tien osana, joka signaloi soluja lopettamaan jakautumisensa ja aiheuttaa, että solu alkaa käydä kohti ohjelmoitua apoptoosia, jos on tarpeellista. Nämä funktiot estävät kontrolloimattomat solukasvut, joista muuten tulisi tuumorimuodostuksia. On myös näyttöä siitä, että PTEN-geenin koodaama proteiini saattaa omata osaa solun liikkumisessa (migraatiossa) ja liimautumisessa (adhesoitumisessa ) ympäröiviin kudoksiin

PTEN GEENIN KLIININEN MERKITYS

PTEN on eras kaikkein tavallisimmin menetetty tuumorin supressiotekijä ihmissyövässä . Tuumorin kehityksen aikana tapahtuu PTEN mutaatioita ja deleetioita , jotka inaktivoivat PTEN proteiinin entsymaattisen aktiivisuuden johtaen lisääntyneeseen soluproliferaatioon ja alentuneeseen solukuolemaan. PTEN geenin useat geneettiset inaktivaatiot tapahtuvat glioblastoomassa, endometriumsyövässä, prostata syövässä. PTEN geenin alentunutta ilmenemistä on havaittu monissa muissakin tuumorityypeissä kuten keuhko- ja rintasyövässä.

PTEN mutaatio aiheuttaa myös joukon geneettisiä altistumisia syövälle.

Cowden syndrome:
Tutkimuksissa on todettu yli 70 eri mutaatiota PTEN-geenissä niillä henkilöillä, joilla on Cowdenin oireyhtymä. Nämä mutaatiot voivat olla emäsparien pienen joukon muutoksia joissain tapauksissa tai suuremman emäsparijoukon deleetioita. Useimmat näistä mutaatioista saattavat PTEN-geenin koodaamaan sellaista proteiinia, joka ei toimi kunnolla tai ei toimi ollenkaan. Defektiivinen proteiini on kykenemätön pysäyttämään solujen jakautumista tai signaloimaan epänormaaleille soluille kuolemista, mistä sitten johtuu tuumorien muodostuminen, erityisesti muodostuu rintasyöpää, kilpirauhassyöpää ja kohtusyöpää.

Muita häiriöitä
PTEN-geenimutaatiot aiheuttavat useita muitakin häiriöitä, joita luonnehtii sellaiset tuumorit, jotka eivät ole syöpätyyppisiä ja niitä sanotaan hamartoomiksi. (hamartomas). Näihin häiriöihin kuuluu oireyhtymät Bannayan-Riley-Ruvalcaba syndrome, Proteus syndrome, ja Proteus-like syndrome. Kaikkia näitä PTEN-mutaatioitten aiheuttamia häiriöitä kutsutaan PTEN-hamartoomatuumoreitten oireyhtymäksi. PHTS ( PTEN hamartoma tumor syndromes, ) Näistä oireyhtymistä vastuussa olevat mutaatiot aiheuttavat nonfunktionaalisen proteiinin tai proteiinin puuttuman. Puuttellinen proteiini sallii solun jakautua kontrolloimattomasti ja estää vaurioituneen solun kuoleman, mikä voi johtaa tuumorikasvuun

KTS myös Multiple hamartoma syndrome

Viitteitä ( engl. wikipedian kautta hakusanalla PTEN)

Lee JO, Yang H et al. (October 1999). Crystal structure of the PTEN tumor suppressor: implications for its phosphoinositide phosphatase activity and membrane association". Cell 99 (3): 323–34

Steck PA, Pershouse MA et al. (April 1997). Identification of a candidate tumour suppressor gene, MMAC1, at chromosome 10q23.3 that is mutated in multiple advanced cancers". Nat. Genet. 15 (4): 356–62

Chu EC, Tarnawski AS (October 2004). "PTEN regulatory functions in tumor suppression and cell biology". Med. Sci. Monit. 10 (10): RA235–41

"Entrez Gene: PTEN phosphatase and tensin homolog (mutated in multiple advanced cancers 1)". http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=5728.

Li J, Yen C, Liaw Det al. (1997). "PTEN, a putative protein tyrosine phosphatase gene mutated in human brain, breast, and prostate cancer.". Science 275 (5308): 1943–1947.

Simpson L, Parsons R (2001). "PTEN: life as a tumor suppressor". Exp Cell Res 264 (1): 29–41.

Chu EC, Tarnawski AS (2004). "PTEN regulatory functions in tumor suppression and cell biology". Med Sci Monit 10 (10): RA235–41.

Eng C (2003). "PTEN: one gene, many syndromes". Hum Mutat 22 (3): 183–98.

Hamada K, Sasaki T et al. (2005). "The PTEN/PI3K pathway governs normal vascular development and tumor angiogenesis". Genes Dev 19 (17): 2054–65.

Leslie NR, Downes CP (2004). "PTEN function: how normal cells control it and tumour cells lose it". Biochem J 382 (Pt 1): 1–11.

Pilarski R, Eng C (2004). "Will the real Cowden syndrome please stand up (again)? Expanding mutational and clinical spectra of the PTEN hamartoma tumour syndrome". J Med Genet 41 (5): 323–6.

Sansal I, Sellers WR (2004). "The biology and clinical relevance of the PTEN tumor suppressor pathway". J Clin Oncol 22 (14): 2954–63.

Waite KA, Eng C (2002). "Protean PTEN: form and function". Am J Hum Genet 70 (4): 829–44.

Zhou XP, Waite KA et al. (2003). "Germline PTEN promoter mutations and deletions in Cowden/Bannayan-Riley-Ruvalcaba syndrome result in aberrant PTEN protein and dysregulation of the phosphoinositol-3-kinase/Akt pathway". Am J Hum Genet 73 (2): 404–11.

Ji S-P, Zhang Y et al. (2006). "Disruption of PTEN coupling with 5-HT2C receptors suppresses behavioral responses induced by drugs of abuse". Nature Medicine 12 (3): 324–9.

MeSH PTEN+Protein

UMich Orientation of Proteins in Membranes protein/pdbid-1d5r

PTEN Gene - phosphatase and tensin homolog". GeneCards. The Weizmann Institute of Science. http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=PTEN. Retrieved on 2009-03-12.

"Gene overview of all published AD-association studies for PTEN". Alzforum: AlzGene. Alzheimer Research Forum. http://www.alzforum.org/res/com/gen/alzgene/geneoverview.asp?geneid=351. Retrieved on 2009-03-12.

21/05/2009 22:17

onsdag 20 maj 2009

IP6, solusykli ja PCA preventio

NF-kB ja IP6 syövän preventiossa. Prospektiivinen projekti:
Project start date: 2006-04-01
Project end date: 2011-02-28
Rajesh Agarwal, Professor Cancer Chemoprevention By IP6: Efficacy And Mechanism
University Of Colorado Denver Grants And Contracts, Mail Stop F428 Aurora, Co 800450508Grant 5R01CA116636-02 from National Cancer Institute, IRG: CDP

Syöpää (PCA) estävän projektin abstrakti

Tämä prospektiivine työ on selvittämässä fytiinin(IP6) prekliinistä tehoa ja mekanismia erilaisissa prostatasyövän kliinisissä eläinmalleissa, mikä ehkä toimii asteena ennen ihmisten puolella tehtyä kliinisiä koetta.PCA on kaikkein useimmin diagnosoitu invasiivinen maligniteetti ja toiseksi tavallisin miesten syöpäkuoleman syy USA.ssa.

PCA:n ( eturauhassyövän ) kasvu ja progredioituminen käsittää poikkevan solusyklin progression ja sitä seuraavien geneettisten ja epigeneettisten muutosten kertymän vuosien varrella. Näihin tapahtumiin vaikuttaa osaltaan CDKI vähenemä tai katoama, mikä viittaa siihen, että CDKI pitoisuuksien induktio tai niiden funktion aikaansaaminen on eras lupaava tapa estää PCA, kontrolloida tuumorikasvua ja hoitaa tuumoria.
(CDKI = cyclin dependent kinase inhibitor)
http://www.brc.riken.go.jp/lab/dna/en/GENESETBANK/cell_cycle.png

Fytiini eli Inositol hexaphosphate (IP6)
on ravintoaine, jota voi esiintyä 6,6% tai vielä suuremmassa pitoisuudessa useimmissa viljoissa, palkokasveissa, pähkinöissä, öljyisissä siemenissä ja soijapavuissa ja fytiinia voidaan jopa ottaa ravintolisänä sen usean terveydelle edullisen ominaisuuden takia eikä näistä fytiinimääristä ole ollut mitään toksisuutta. ( Internetistä löytyy paljon fytiinimainosta).
www.phytin.com/default.htm esimerkkinä.

Tässä tutkimustyössään tutkijaryhmä osoitti, että prostatasyöpäsiirrännäinen hiiressä estyi kasvamasta, kun hiirille syötettiin fytiiniä (IP6). Myös eräs TRAMP-hiiri-tutkimus oli osoittanut, että IP6 esti prostatan tuumorigeenisyyden.
Prostatasyöpäsoluviljelmässä tutkijaryhmä osoitti, että fytiini säätää ylös CDKI-Kip1/p27 ja Cip1/p21 ja samalla aiheuttaa niiden lisääntyneen interaktion CDK:itten ( sykliineistä riippuvien kinaasien) kanssa, mistä seuraa CDK:oitten kinaasiaktiivisuuden inhibitio ja niihin assosioituneet sykliinit inhiboituvat.

Nämä fytiini(IP6) efektit täten aiheuttivat solusyklin pysähtymän G1 vaiheessa, mikä jarruttuma on vahva ihmisen ja jyrsijän PCA solukasvun inhibitio ja myös näiden syöpäsolujen apoptoottisen kuoleman induktio.
Mutta samanlaista IP6-efektiä ei kuitenkaan havaittu non-neoplastisissa ihmisen prostataepiteelisoluissa.

Lisätutkimukset siRNA:lla ovat osoittaneet, että IP6:n ( fytiinin) aiheuttama G1 jarruttuma (DU145 soluissa) vaatii p27 ja p21 tekijöiden ylössäätymisen.

Tutkijat osoittivat myös, että fytiini(IP6) inhiboi eli estää PI3K-Akt ja NF-kB aktivaatiota (DU145 soluissa). Näihin tutkimuksiin perustaen tutkijat olettavat, että p27 ja p21 induktio vaaditaan solusyklin jarruttumiseen ja osaksi apoptoottiseen kuolemaan, samalla kun PI3K/Akt/NF-kB-aktivaatio estyy käytettäessä IP6:ta PCA-syöpää vastaan kemopreventiivisenä.

Tätä hypoteesia testatessaan tutkijat halusivat

selvittää fytiinin(IP6) preventiiviset ominaisuudet kahdessa eri eläinmallissa ( (hiiren TRAMP ja rotan MNU testosteroni PCA-mallissa)

tutkia mikä on IP6( fytiinin) teho prostatasyövän kasvun kontrollanttina ja tässä työssä käytettiin ihmisen PCA:n ektooppisia ja ortotooppisia xenografteja hiirellä.

selvittää IP6:n teho solusyklin säätelijänä tuumorikudoksissa, identifioida CDKI induktio ja saada aikaan CDKI induktio IP6- vaikutuksen molekulaarisena kohteena- sekä soluviljelmissä että koe-eläimessä in vivo ja määritellä CDKI:n IP6:lla tapahtuvan induktion mekanismi soluviljelmissä.

Määritellä ja luonnehtia IP6:n tehokkuus kehon apoptoottisiin teihin ja identifioida ja määritellä CDKI rooli ja PI3K-Akt ja NF-kB tiet IP6 indusoidussa apoptoosissa käyttämällä soluviljelmiä.

• Suunnitelluissa tutkimuksissa halutaan edelleen selvittää IP6:n preventiivinen ja interventioteho PCA:ta vastaan ja määritellä sen molekulaariset mekanismit solusyklissä ja apoptoosin säädössä.

http://www.cardiab.com/content/6/1/35/figure/F2?highres=y
http://www.novaleadpharma.com/images/Image_oncology.png
20.5.2009 21:40

NF-kB ja fytiini

Mikä on fytiinin (IP6) vaikutus paksunsuolensyöpäsolun tumatranskriptiotekijään NFkB?

LÄHDE: Malgorzata K, Beata Parfiniewicz ewt al. The effect of inositol hexaphosphate on NFkB expression in human colon cancer cells

Suomennosta:
Fytiini (inositolihexacisfosfaatti IP6) on pääasiallinen komponentti vehnänleseen ja palkokasvien kuidussa. Lukuisat tutkjimukset ovat osoittaneet fytiinillä olevan syövänvastaista vaikutusta ja sen takia sen molekulaarisia vaikutusmekanismeja edelleen tutkitaan.
On tehty hypoteesi siitä, että IP6 vaikuttaa syöpään monia eri teitä, esim.
  • moduloimalla solun signaalinjohtamista
  • estämällä solun proliferaatiota ja solun syklin progressiota
  • aktivoimalla apoptoosia
  • indusoimalla solun differentiaatiota.
  • IP6 voi myöskin osallistua nukleaarisiin prosesseihin, siis tuman puolella, ja näihin voi kuulua DNA:n korjaustoimet (DNA repair), transkriptionaalisett säätelyt ja mRNA:n kuljetus.
NF-kB on jäsen transkriptiofaktorien joukossa ja sillä on tärkeä osuus transkriptioihin osallistuvien geenien expression säätelyssä.
On osoitettu, että NF-kB on konstitutiivisti aktivoitunut usean tyypin tuumoreissa, joihin kuuluu myös kolorektaalinen syöpä.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida IP6:n vaikutusta niihin geeneihin, jotka koodaavat NF-kB:n alayksiköitä p65 ja p50 ja sen estäjää IkB alfa ihmisen eräässä colonsyöpäsolulinjassa Caco-2. Soluviljelmiin asetettiin eri aikoja eri vahvuisia fytiiniliuoksia. (1, 2.5, 5 mM IP6) . Käytettiin aikoja 1, 6, 12 ja 24 h.
Mitattiin totaali RNA kontrolleista ja IP6- käsitellyistä soluista. Kokeellisesta tiedosta havaittiin muutoksia transkriptioaktiivisuuksissa kontrolleissa ja IP6- käsitelyissä soluissa, mitä tulee p65 ja Ik-Ba tekijöihin.

Inhibiittori Ik-Ba ei ilmentänyt kontrollista poikkeavia muutoksia vasteena 1.0, 2.5, ja 5 mM IP6 inkubaatioille, kun aika oli vain 1 tunti. Jos aika oli 6, 12 tai 24 tuntia, niin 5 mM IP6 inkuboidut solute osoittivat vahvaa lisääntymistä Ik-Ba expressiossa.

p65 transkriptio oli 1 tunnin päästä matalampi niissä soluissa, joita oli inkuboitu 1, 2.5, ja 5 mM IP6 pitoisuuksissa, verrattuna kontrolliin. Ei ollut statistisesti merkittäviä eroja p65 mRNA:n määrissä konsentraation noustessa 1 tunnin altistuksessa.
p65 geenin transkriptionaalisen aktiivisuuden lisääntyminen havaittiin vasteena 5mM IP6 pitoisuuksiin 6 tunnin ja 12 tunnin inkubaatioitten jälkeen.
p65 geeniexpressiossa nähtiin merkitsevä väheneminen , jos soluja oli käsitelty 24 tuntia 2.5 mM ja 5 mM IP6 pitoisuuksissa.

Mutta p50 geenin expressiossa ei tapahtunut mitään määrällisiä muutoksia IP6 käsittelystä kontrolleihin verrattuna.

Korkea-asteinen korrelaatio Ik-Ba ja p65 expressioitten välillä oli havaittavissa.

Ei ollut mitään korrelaatiota Ik-Ba ja p50 kesken, eikä p50 ja p65 transkriptiotasojen kesken.

YHTEENVETO
Löydöt osoittavat että fytiini (IP6) muuntaa p65 ja Ik-Ba geenien ilmenemistä paksunsuolen syöpäsoluissa.

Muutokset Ik-Ba ja p65 tekijöiden transkriptionaalisissa aktiivisuuksissa ovat riippuvaisia IP6 pitoisuuksista ja interaktioajasta. Nämä tulokset viittaavat siihen, että fytiinihappopitoisuudella 5mM on kykyä estää paksunsuolen syöpäsolujen proliferoitumista , mikä välittynee Ik-Ba expression stimuloitumisella mRNA-tasolla.

http://www.science24.com/paper/14659
www.rubicon-net.org/index.php/oe_314/oe.html
20.5.2009 16:46