|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Исследование молекулярных путей регуляции BRCA1 и эстрогенового рецептора альфа в клетках рака молочной железыдипломная работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Иванов В.Г., Шестакова Елена Анатольевна
- Автор: Галеева Ксения Ефимовна
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: Московский Педагогический Государственный Университет
- Год защиты: 2018
- Аннотация: Эксперименты, проведенные in vitro, продемонстрировали особенности регуляции BRCA1 и ЭРα в клетках РМЖ линии MCF-7. Выявлено влияние 17β-эстрадиола (Е2), и антиэстрогенов, тамоксифена и фулвестранта, на экспрессию ЭРα, уменьшающее экспрессию этого маркера, в особенности при воздействии фулвестранта. При этом данные гормональные регуляторы не оказывали сильного эффекта на экспрессию BRCA1. При инкубации клеток с Е2, Там, а также необратимого ингибитора ЭРα, Фулв, вызывающего деградацию рецептора, не выявлено существенных изменений уровня, интенсивности и индекса экспрессии BRCA1 по сравнению с контролем. Напротив, показатели экспрессии ЭРα в этих условиях значительно уменьшались. При инкубации с Е2 индекс экспрессии ЭРα снизился в 2,6 раза. При воздействии Там показатели интенсивности и индекса снизились в 1,4 и 1,4 раза, соответственно. Фулв приводил к большому уменьшению интенсивности и индекса экспрессии ЭРα в 9,0 и 20,0 раза, соответственно. При воздействии всех лигандов (Е2, Там, Фулв), понижение индекса экспрессии ЭРα происходило, в основном, в результате уменьшения интенсивности экспрессии ЭРα, при этом уровень экспрессии маркера не-много уменьшался. Эти данные демонстрируют, что инкубация с данными эстрогенами и антиэстрогенами приводит к небольшому уменьшению количества клеток, экспрессирующих ЭРα, при этом в экс-прессирующих клетках количество маркера значительно снижается. Согласно литературным данным E2 также вызывает уменьшение экс-прессии ЭРα и при этом приводит к увеличению экспрессии белков, гены которых являются мишенями ЭPα: прогестеронового рецептора (ПР, progesterone receptor, PR), pS2, GREB1, SDF1.Что касается механизма такого эффекта, следует отметить, что ЭРα, как и многие другие факторы транскрипции, подвергается ассоциированному с транскрипцией протеолизу. Было продемонстрировано, что Е2 вызывает Src-зависимое фосфорилирование ЭРα по тирозину 537, приводящее к ассоциации ЭРα с ко-активатором Е6-АР, активации генов мишеней ЭРα, убиквитилированию ЭРα в результате убиквитин-лигазной активности Е6-АР и последующей протеасомной деградации ЭРα. Кроме того, в ранних работах было показано, что Е2 активирует убиквитилирование ЭРα и его протеасомную деградацию, в свою очередь протеасомные ингибиторы увеличивают уровень ЭРα, но при этом нарушают транскрипцию ряда генов-мишеней ЭРα, а деубиквитиназа OTUB1 деубиквитилирует ЭРα и понижает транскрипционную активность ЭРα. Таким образом, убиквитилирование ЭРα необходимо для эффективной транскрипции генов-мишеней ЭРα, однако приводит к последующей деградации активиро-ванного рецептора. В связи с этим неудивительно, что в эстроген-отрицательных опухолях (ЭР-) наблюдают значительные количества мРНК ESR1, кодирующей ЭРα, но ассоциированное с транскрипцией убиквитили-рование ЭРα и последующая протеасомная деградация рецептора не позволяют поддерживать высокий уровень белка ЭРα, в отличие от уровня мРНК, кодирующей этот белок. Полученные результаты указывают на различные механизмы действия фитоэстрогенов на экспрессию BRCA1: генистеин не вызывал увеличение экспрессии BRCA1, в отличие от апигенина, кверцетина и нарингенина, не-много уменьшавшего экспрессию этого маркера. В отличие от эффекта на BRCA1, все изученные в данном исследовании фитоэстрогены вызывали значительное уменьшение экспрессии ЭРα. Исследование по воздействию гипоксии на экспрессию BRCA1 и ЭРα в клетках MCF-7 показало, что в условиях гипоксии происходит незначительное увеличение экспрессии BRCA1, так и ЭРα. Тем не менее, при инкубации клеток в условиях гипоксии в течение 168 ч наблюдалось уменьшение экспрессии BRCA1 в 2,2 раза. В литературе имеются данные об уменьшении экспрессии BRCA1 в условиях гипоксии. Такое небольшое различие с литературными данными, возможно, связано с тем, что в наших условиях эксперимента достигается понижение концентрации О2 с 21% до 1% (то есть в 21 раз по сравнению с атмосферным), с то время как в экспериментах, описанных в литературе авторы уменьшали концентрацию О2 до 0,01% (то есть в 2100 раз по сравнению с атмосферным). Инкубация с TPZ продемонстрировала, что в случае ЭPα, дозозависимое уменьшение индекса экспрессии ЭPα (с 1,3 раз до 3,8 раз) было, в основном, обусловлено уменьшением интенсивности экспрессии ЭPα (уменьшение с 1,2 раза до 2,2 раза) и, в меньшей степени, уровня экспрессии (уменьшение с 1,0 раза до 1,7 раз) что говорит о том, что в ходе инкубации с TPZ уменьшение экспрессии ЭPα происходит в большей степени за счет уменьшения экспрессии этого маркера в отдельных экспрессирующих клетках по сравнению с уменьшением числа клеток, экспрессирующих ЭPα. При этом эффект TPZ на BRCA1 выражен в меньшей степени (отсутствие эффекта при концентрации TPZ 5 мкМ и уменьшение индекса экспрессии в 1,6 раза при концентрации TPZ 10 мкМ). Можно сделать заключение, что гипоксия влияет на BRCA1-ассоциированные процессы репарации ДНК и одновременно воздействует на гормональную регуляцию роста клеток РМЖ. Сравнение механизмов изменения экспрессии BRCA1 и ЭРα в клетках РМЖ при различных воздействиях, таких как фитоэстрогены, эстрогены, антиэстрогены и гипоксия показывает, что изменение интегрального показателя экспрессии, индекса, в большинстве случаев происходит в основном за счет более значительных изменений интенсивности экспрессии, чем уровня экспрессии маркера. Иными словами, при данных воздействиях число клеток, экспрессирующих маркер, почти не изменяется, а изменяется, в основном, количество маркера в отдельных экспрессирующих клетках. Полученные результаты указывают на координированную взаимо-связь BRCA1-ассоциированной репарации ДНК и сигнальных путей стероидных гормонов. Кроме того, показано, что в РМЖ в гипоксических условиях одновременно снижаются гормональная зависимость и экспрессия ключевого опухолевого супрессора BRCA1. Дальнейшие исследования позволят установить роль этих молекулярных механизмов в формировании химиорезистентности опухолей со значительными гипоксическими регионами. Результаты дипломной работы открывают широкие перспективы ком-плексного исследования молекулярных путей регуляции экспрессии маркера репарации ДНК, BRCA1, и маркера пролиферации, ЭРα, вклю-чающего в себя изучение эпигенетической регуляции экспрессии генов, кодирующих данные маркеры опухолей.
- Добавил в систему: Шестакова Елена Анатольевна