Ο ρόλος των ριβοσωμάτων και της πρωτεϊνοσύνθεσης στη μετανάστευση ενδοθηλιακών και καρκινικών κυττάρων με στόχο την ανάδειξη καινοτόμων αντικαρκινικών φαρμακολογικών παρεμβάσεων
Loading...
Date
2023-10-19
Authors
Μουρκογιάννη, Ελένη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η πλειοτροπίνη (pleiotrophin, PTN) είναι μια εκκρινόμενη πρωτεΐνη με ρυθμιστικές δράσεις που αφορούν στην αγγειογένεση και σε διάφορους τύπους καρκίνου, μέσω του υποδοχέα της PTPRZ1. Στο γλοιοβλάστωμα, τα επίπεδα της ΡΤΝ έχουν συνδεθεί με αυξημένη πιθανότητα υποτροπής και χαμηλή πιθανότητα επιβίωσης. Προκαταρτικά αποτελέσματα υπέδειξαν την εμπλοκή της ΡΤΝ στην πρωτεϊνοσύνθεση, μέσω της πιθανής αλληλεπίδρασής της με ριβοσωματικές πρωτεΐνες και παράγοντες που εμπλέκονται στη μετάφραση, καθώς και τον εντοπισμό της σε ίζημα απομονωμένων ριβοσωμάτων. Στηριζόμενοι στα παραπάνω δεδομένα, στην παρούσα διατριβή έγινε διερεύνηση του πιθανού ρόλου της ΡΤΝ στη λειτουργία/βιογένεση του ριβοσώματος και στη ρύθμιση της μετάφρασης. Στην παρούσα εργασία επιβεβαιώθηκε η άμεση αλληλεπίδραση της ΡΤΝ με τον eEF1A, καθώς και η παρουσία της στο ριβόσωμα, υπό συνθήκες τέτοιες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν το ρόλο της ως ριβοσωματική πρωτεΐνη. Ωστόσο, ένας τέτοιος χαρακτηρισμός απαιτεί επιπλέον μελέτες. Η ΡΤΝ εντοπίστηκε και στις δυο ριβοσωματικές υπομονάδες, σε δυο διακριτές μορφές με διαφορετικά μοριακά βάρη, ενώ στα πολυσώματα ήταν παρούσες και οι δυο μορφές της. Η απουσία της ΡΤΝ δε φαίνεται να επηρεάζει τη βιογένεση του ριβοσώματος σε δείγματα προερχόμενα από μύες Ptn+/+ και Ptn-/-, ούτε τον ρυθμό της μετάφρασης σε ήπατα από μύες Ptn+/+ και Ptn-/-. Εντοπίζονται, όμως, διαφορές στη μορφολογία του ενδοπλασματικού δικτύου και στον αριθμό των ελεύθερων ριβοσωμάτων μεταξύ των Ptn+/+ και Ptn-/- ενδοθηλιακών κυττάρων, οδηγώντας στην υπόθεση για εμπλοκή της ΡΤΝ στη ρύθμιση της διαδικασίας της μετάφρασης. Η εξωγενώς χορηγούμενη ΡΤΝ επάγει τη διαδικασία της πρωτεϊνοσύνθεσης σε ενδοθηλιακά κύτταρα, μέσω ενεργοποίησης της κινάσης mTORC1, φαινόμενο που αναστέλλεται από τον αναστολέα της mTORC1, ραπαμυκίνη. Παράλληλα, η ραπαμυκίνη φαίνεται να αναστέλλει την επαγόμενη από ΡΤΝ μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων. Στην προσπάθεια
εντοπισμού του υποδοχέα μέσω του οποίου η ΡΤΝ ενεργοποιεί την mTORC1, διαπιστώθηκε αυξημένη ενεργοποίηση της mTOR και αυξημένος ρυθμός μετάφρασης στα Ptprz1-/- ενδοθηλιακά κύτταρα. Η ραπαμυκίνη εξαλείφει τη διαφορά στη μεταναστευτική ικανότητα και στον ρυθμό πολλαπλασιασμού μεταξύ των Ptprz1-/- και των Ptprz1+/+ κυττάρων. Δεδομένης της δράσης του αναστολέα του c-Met, κριζοτινίμπης, στον φαινότυπο των Ptprz1+/+ και Ptprz1-/- ενδοθηλιακών κυττάρων, η οποία μας είναι γνωστή από προηγούμενη διατριβή, ελέγχθηκε η ύπαρξη του c-Met καθοδικά των δράσεων της ΡΤΝ και ανοδικά της mTORC1. Βρέθηκε ότι γενετική αποσιώπηση του PTPRZ1 ή απενεργοποίηση της φωσφατάσης του PTPRZ1 μετά από αλληλεπίδραση με την ΡΤΝ, οδηγεί σε αύξηση της φωσφορυλίωσης του c-Met, αυξημένη ενεργοποίηση της mTORC1 και αύξηση της μετάφρασης, ενώ αναστολή είτε του c-Met ή είτε του VEGFR2 εξαλείφουν την επαγόμενη από ΡΤΝ ενεργοποίηση της mTOR και της μετάφρασης, υποδηλώνοντας την εμπλοκή και των δυο υποδοχέων κινασών τυροσίνης στο σηματοδοτικό μονοπάτι. Τέλος, η ιντεγκρίνη β3 είναι υποδοχέας απαραίτητος για την επαγωγική δράση της ΡΤΝ στην κυτταρική μετανάστευση και φαίνεται να εμπλέκεται και στην ενεργοποίηση της mTORC1, καθώς η χρήση του εκλεκτικού έναντι της ιντεγκρίνης ανβ3 αντισώματος LM609 οδηγεί σε ενεργοποίηση της mTORC1, αύξηση της πρωτεϊνοσύνθεσης και αύξηση της φωσφορυλίωσης σε τυροσίνη του c-Met. Ένα πεπτίδιο της ΡΤΝ που αντιστοιχεί στην περιοχή μέσω της οποίας η ΡΤΝ αλληλεπιδρά με την ιντεγκρίνη ανβ3, έχει παρόμοια δράση με την ΡΤΝ και το αντίσωμα LM609 στην ενεργότητα του c-Met και της mTORC1, υποδηλώνοντας ότι η δέσμευση στην ιντεγκρίνη ανβ3 είναι σημαντική, χωρίς να είναι γνωστός ο μηχανισμός που ενεργοποιείται καθοδικά της δέσμευσης. Επιπλέον, το αποτέλεσμα αυτό προτείνει έναν πιθανό μηχανισμό που εξηγεί την αποτυχία των αναστολέων των ιντεγκρινών ως αντι-αγγειογενετικών/αντικαρκινικών φαρμάκων στην κλινική. Συνοψίζοντας, η παρούσα διατριβή παρέχει παρατηρήσεις που υποστηρίζουν μια νέα πιθανή δράση της ΡΤΝ στη ρύθμιση της λειτουργίας των ριβοσωμάτων και ταυτοποιεί ένα νέο σηματοδοτικό μονοπάτι της ΡΤΝ καθοδικά του υποδοχέα PTPRZ1 και της ιντεγκρίνης ανβ3 που περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του c-Met και της mTORC1, οδηγώντας σε ενεργοποίηση της πρωτεϊνοσύνθεσης.
Description
Keywords
Ριβοσώματα, Μετάφραση (βιολογία), Αγγειογένεση, Πλειοτροπίνη