Μελέτη των μηχανισμών μέσω των οποίων ο υποδοχέας με δράση φωσφατάσης τυροσίνης β/ζ ρυθμίζει την καρκινική ανάπτυξη και αγγειογένεση
Loading...
Date
2023-10-16
Authors
Χολέβα, Ευφροσύνη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η αγγειογένεση είναι εξαιρετικά σημαντική όσον αφορά την ανάπτυξη των όγκων, και αρκετά αντι-αγγειογενετικά φάρμακα χορηγούνται με στόχο να συμβάλλουν στην αναστολή της καρκινικής ανάπτυξης. Στόχοι των φαρμάκων αυτών είναι ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας VEGFA και/ή οι υποδοχείς του (VEGFRs), οι οποίοι αποτελούν τους κύριους ρυθμιστές της αγγειογένεσης. Συχνά, ωστόσο, οι διάφοροι όγκοι παρουσιάζουν ανθεκτικότητα, καθιστώντας την ανακάλυψη καινοτόμων θεραπευτικών προσεγγίσεων επιτακτική ανάγκη. Ο αυξητικός παράγοντας πλειοτροπίνη (PTN) επάγει άμεσα την αγγειογένεση, ενώ ταυτόχρονα περιορίζει τις εκτεταμένες αγγειογενετικές δράσεις του VEGFA, συμβάλλοντας στον έλεγχο της αγγειογενετικής διαδικασίας. Η ΡΤΝ δρα μέσω του υποδοχέα της με δράση φωσφατάσης τυροσίνης PTPRZ1, ο οποίος εκφράζεται σε ενδοθηλιακά και καρκινικά κύτταρα. Ο PTPRZ1 αλληλεπιδρά άμεσα και με τον VEGFA και εμπλέκεται στην επαγόμενη από VEGFA μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων και στη ρύθμιση της έκφρασης της ΡΤΝ, ανεξάρτητα από τους VEGFRs. Η δέσμευση της ΡΤΝ στον PTPRZ1 περιλαμβάνει υψηλής και χαμηλής συγγένειας θέσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν τον πρωτεϊνικό κορμό και τις γλυκοζαμινογλυκάνες της εξωκυτταρικής περιοχής. Η θέση δέσμευσης στον πρωτεϊνικό κορμό του PTPRZ1 δεν έχει ταυτοποιηθεί. Για τη θέση δέσμευσης του VEGFA στον PTPRZ1 δεν υπάρχουν καθόλου δεδομένα, εκτός από την παρατήρηση ότι η ΡΤΝ ανταγωνίζεται αυτήν τη δέσμευση. Με βάση τα παραπάνω, στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν οι μηχανισμοί αλληλεπίδρασης των PTN και VEGFA με τον PTPRZ1 σε ενδοθηλιακά κύτταρα, προσδιορίζοντας στα μόρια αυτά τις περιοχές μέσω των οποίων πραγματοποιείται η μεταξύ τους δέσμευση. Επιπλέον διερευνήθηκε ο ρόλος της φωσφατάσης τυροσίνης του υποδοχέα PTPRZ1 στο σηματοδοτικό μονοπάτι καθοδικά της δέσμευσης των δύο αυτών αυξητικών παραγόντων, καθώς επίσης και η εμπλοκή του υποδοχέα VEGFR2 στο μονοπάτι καθοδικά του PTPRZ1, παρουσιάζοντας στοιχεία για τον λειτουργικό του ρόλο. Από τα ευρήματα της παρούσας διατριβής προκύπτει ότι συνθετικό πεπτίδιο που αντιστοιχεί στα αμινοξέα 97-110 από το καρβοξυτελικό άκρο της PTN αναστέλλει την αλληλεπίδραση τόσο της PTN όσο και του VEGFA με τον PTPRZ1 υποδεικνύοντας την περιοχή μέσω της οποίας η PTN δεσμεύεται στον PTPRZ1. Παράλληλα, το πεπτίδιο αυτό βρέθηκε να αναστέλλει τις αγγειογενετικές δράσεις των υπό μελέτη αυξητικών παραγόντων, οι οποίες διαμεσολαβούνται μέσω του PTPRZ1. Εκτός από τα αμινοξέα της καρβοξυτελικής περιοχής της ΡΤΝ που βρέθηκαν να εμπλέκονται στη δέσμευση με τον PTPRZ1, και άλλες περιοχές φαίνεται να εμπλέκονται, όπως προκύπτει με υπερέκφραση διαφορετικών περιοχών της ΡΤΝ σε κύτταρα, αλλά χρειάζονται περαιτέρω πειράματα για να διευκρινιστεί ο πιθανός λειτουργικός τους ρόλος. Εκλεκτικό αντίσωμα το οποίο στοχεύει την περιοχή της ινονεκτίνης τύπου ΙΙΙ (FNIII) στον εξωκυτταρικό πρωτεϊνικό κορμό του PTPRZ1, βρέθηκε επίσης να αναστέλλει την αλληλεπίδραση ανάμεσα στους PTN και VEGFA με τον PTPRZ1, υποδεικνύοντας την περιοχή στον πρωτεϊνικό κορμό του υποδοχέα όπου δεσμεύονται οι δυο αυτοί αυξητικοί παράγοντες. Το αντίσωμα ανέστειλε και τις αγγειογενετικές δράσεις των υπό μελέτη αυξητικών παραγόντων, οι οποίες διαμεσολαβούνται μέσω του PTPRZ1. Αναστολή της καταλυτικά ενεργής φωσφατάσης τυροσίνης του υποδοχέα PTPRZ1 στα κύτταρα HUVEC οδήγησε σε αυξημένες αγγειογενετικές λειτουργίες των κυττάρων. Οι αγγειογενετικές δράσεις των κυττάρων HUVEC μετά από αναστολή της φωσφατάσης τυροσίνης του PTPRZ1 βρέθηκε να εξαρτώνται από την κινάση c-src και τη φωσφορυλίωση της υπομονάδας β3 της ιντεγκρίνης ανβ3. Επιπλέον, βρέθηκε ότι ο VEGFR2 ενεργοποιείται καθοδικά της αναστολής της φωσφατάσης τυροσίνης του PTPRZ1 και ο μηχανισμός αυτός εμπλέκεται στην ενεργοποίηση του VEGFR2 από την PTN και εν μέρει από τον VEGFA. Συνοψίζοντας, ταυτοποιήθηκαν περιοχές της ΡΤΝ που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση της με τον PTPRZ1, και ένα πεπτίδιο που αναστέλλει τη δέσμευση και δράση των ΡTN και VEGFA στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Το πεπτίδιο αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και ως φαρμακολογικό εργαλείο για περαιτέρω μελέτες και ως βάση για τον σχεδιασμό μικρών μορίων ως πιθανών αναστολέων της αγγειογένεσης. Επίσης, ταυτοποιήθηκε η περιοχή του πρωτεϊνικού κορμού με την οποία αλληλεπιδρούν η ΡΤΝ και ο VEGFA και βρέθηκε ότι ο PTPRZ1 είναι αρνητικός ρυθμιστής της ενεργοποίησης του VEGFR2. Aναστολή της φωσφατάσης τυροσίνης του PTPRZ1 από εκλεκτικούς αναστολείς ή από την ΡΤΝ και τον VEGFA, ενεργοποιεί εν μέρει τον VEGFR2 και μέρος του σηματοδοτικού μονοπατιού του, κάνοντας σαφές ότι η αναστολή φωσφατάσης τυροσίνης του PTPRZ1 δεν είναι καλή φαρμακολογική προσέγγιση για τον έλεγχο της αγγειογένεσης.
Description
Keywords
Αγγειογένεση, Υποδοχέας με δράση φωσφατάσης τυροσίνης