Investigating the effect of altered Bag1 gene expression in human MCF7 breast cancer cell line
İnsan MCF7 meme kanseri hücre hattında Bag1 gen ifadesindeki değişimin etkilerinin araştırılması
- Tez No: 393015
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bcl-2 asosiye athano gen (Bag) ailesi (Yunanca ölüm karşıtı athanostan) proteinleri anti-apoptotik Bcl-2 proteini ile ko-immunopresipitasyon sonucu bulunmuşlardır. Bag genleri evrimsel olarak korunmuştur ve mayalarda, bitkilerde ve hayvanlarda homologları mevcuttur. Bag ailesi üyeleri iki farklı yolla hücre homeostazını kontrol eder: (1) Hem pozitif hem negatif şekilde Hsp70/Hsc70 moleküler şaperon sisteminin çalışma döngüsünü regüle ederek hücrenin yaşamsal faaliyetlerini normal ve stres koşullarında sürdürmesine katkıda bulunur. Buna spesifik bir örnek, hücrenin normal ve stres halleri arasındaki dengesinin yönünün Bag-1'e Hsp70 ya da Raf-1'in yarışmalı bağlanması sonucu sağlanması ile verilebilir. (2) Apoptoz, tümör oluşumu, nöronal farklılaşma ve hücre döngüsü gibi birçok fizyolojik süreci kontrol eden transkripsiyon faktörleri ve reseptörler ile Hsp70/Hsc70 sisteminden bağımsız olarak kompleksler oluşturur. Bag ailesi üyelerinin, insanlarda, kanser, AIDS ve Parkinson gibi kompleks hastalıklarda normal hücrelere kıyasla ekspresyon düzeylerinde ve hücre içi lokalizasyonlarında değişiklikler gözlenmektedir. Dolayısıyla, bu tip hastalıkları tahlil etmede Bag proteinlerinin hücre içi ekspresyonlarını ve lokalizasyonlarını incelemeye yönelik çalışmalardan yararlanılabilir. Örneğin, kanserli meme hücrelerinde yapılan çalışmalarla Bag-1 ekspresyonunun, hastalığın seyrinin izlenmesinde prognostik bir markör olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Hücrelerde Bag-1 izoformlarinin ekspresyon düzeyleri farklılık göstermektedir. Bu izoformlar hücrelerde bulunma sıklıklarına göre Bag-1S, Bag-1L ve Bag-1M olarak sıralanabilir. Buna rağmen tümörlü hücrelerde ekspresyon düzeyi en yüksek olan Bag-1L izoformudur. Bunun nedeni ise Bag-1L'nin nüklear lokalizasyonuna bağlı olarak transkripsiyon faktörlerinin aktivitesini yönlendirmesi ve böylece hücre proliferasyonunu dolaylı yoldan tetiklemesi olabilir. Bag-1 izoformlarinin hücrelerde daha önce yapılmış çalışmalar sonucu belirlenmiş etkileşim partnerleri; Bcl-2, Raf-1, Hsc70/Hsp70 sistemi, nükleer hormon reseptörleri (NHR), ubikuitin/proteozom mekanizması ve DNA'dır. Bu etkileşimlerle Bag-1 izoformları, hücre büyümesi için kritik sinyal iletimi, proliferasyon, transkripsiyon gibi hücresel mekanizmalardan, hücre hareketi ve apoptoza varana kadar normal, malignan ve stres altında bulunan hücreler için önemli kontrol yolaklarında görev lmaktadır. Bag-1 izoformları, Hsp70/Hsc70 sistemini hem pozitif hem de negatif yönde kontrol ederek sırasıyla hücrelerin efektif bir şekilde protein üretebilmesi sonucu hücre büyümesine ya da hücrelerin protein üretiminin yavaşlaması sonucu hücre ölümüne yol açabilir. Fakat bu kritik ayarlamada, henüz Bag-1'lerin Hsp70/Hsc70 sistemine tam olarak moleküler düzeyde nasıl bir kontrol mekanizması ile etkide bulunduğu net olarak bilinmemektedir. Kritik yolakların aydınlatılması yolunda literatürde yer alan örnekler aşağıda özetlenmektedir. Bag-1'in Hsc70 ile etkileşimi sonucu Bcl-2 ile bir kompleks oluşturduğu gözlemlenmiştir. Anti-apoptotik Bcl-2 ile Bag-1'in etkileşimi, öncelikle Bag-1'in C-Raf (Raf-1) serin/treonin kinazı ile kompleks oluşturması sonucu gerçekleşir. Bunun sonucunda hücrenin yaşam ya da ölüm kaderini belirleyecek etkileşimlerin tetiklendiği ortaya çıkartılmıştır. Bu çalışmayla amaçlanan, MCF-7 meme kanseri hücre hattında Bag-1-ilişkili sağkalım mekanizmasının moleküler detaylarının aydınlatılmasıdır. Bu amaç doğrultusunda Bag-1'in ekspresyon seviyeleri değiştirilmiş ve hücreye etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Bcl-2 associated athanogene family (athano = against death in Greek) proteins are discovered by co-immunoprecipitation with Bcl-2 anti-apoptotic protein. Bag genes are evolutionally conserved and their homologues exist in yeasts, plants and animals. Bag family members control the cell homeostais in two different ways: (1) They contribute to maintain cell's vital activity under normal and stress conditions via regulating both positively and negatively the cycle of Hsp70/Hsc70 molecular chaperone system. As a specific example, the direction of the cell balance under normal and stress conditions are maintained by competitive binding of Hsp70 or Raf-1 to Bag-1. (2) They form complexes with transcription factors and nuclear hormone receptors which are controlling various physiological processes such as apoptosis, tumorigenesis, neural differentiation and cell cycle independent from Hsp70/Hsc70 system. Expression levels and intracellular localization of Bag-1 family members differ in human in some complex diseases such as AIDS and Parkinson Disease in comparison with normal cells. For instance, the studies on breast cancer cells showed that Bag-1 expression can be used as a prognostic marker to monitor the disease progression. Recently, it is postulated that high Bag-1 expression is also a prognostic marker for colon cancer. Bag-1 isoforms appear to be differently localized in the cells. Main Bag-1 isoforms which are observed in humans are Bag-1S (36 kDa), Bag-1M (46 kDa) and Bag-1L (50 kDa). There is also another isoform of Bag-1, 29 kDa, however, since it is very scarce in the cell and thus is not consistently detected. Bag-1 isoforms are produced by alternative translation initiation of single mRNA transcript; thereby they differ in their N-terminus related to translation initiation. All of Bag-1 isoforms commonly include ubiquitin-like domain (ULD) and Bag domain (BD) in their C-terminus. Even though ULD domain function is not known clearly its evolutional conservation and relations with proteosom machinary indicates that ULD is necessary for stress tolerance. Bag-1L is localized in nucleus by means of its nuclear localization signal (NLS). NLS does not exist in Bag-1M which is cytosolic but can be translocated to nucleus via only companion proteins and Bag-1S which always presents in cytosol. N-terminus of Bag-1L and Bag-1M consist of eight TXSEEX repeats. It is shown that these repeats have a role in DNA binding and transcription activation depending on their nuclear localizations. Having less repeat sequences, Bag-1S is the shortest isoform in the cells. Bag-1 has many critical roles in the cell through its interactions with certain target molecules to regulate carcinogenesis, differentiation, motility, proliferation, cell survival, apoptosis and transcription. Nuclear hormone receptors, Siah, CHIP, HGF receptor, Hsp70/Hsc70 complex, Bcl-2, and C-Raf (Raf-1) are known interacting partners of Bag-1. Cell survival and apoptosis are the two major pathways that Bag-1 is involved in. Bag-1 interactions with C-Raf or Bcl-2 are main mechanism that determine cell fate. Through these interactions Bag-1 helps to regulate the balance between cell death and cell survival. Although Bag-1 involvement in a great number of mechnanisms is known, the molecular details of these mechanisms and crosstalk between the pathways are not clear yet. The exact mechanism by which BAG1 inhibit apoptosis is unknown.In this study, we aim to understand how Bag1's expression level affect Raf1 signaling proteins and some anti-and pro-apoptotic proteins that Bag-1 found to be influencing
Benzer Tezler
- Vegetation phenology and its interactions with climate change – a study on Turkey and its region
Türkiye ve bölgesinde iklim değişikliği ve vejetasyon fenolojisi ilişkisi: Uydu verilerine dayalı bir yaklaşım
TUĞÇE ŞENEL
Doktora
İngilizce
2023
Botanikİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN NÜZHET DALFES
- Investigating the effect of high hydrostatic pressure processing on textural, rheological, and sensory properties of cheese
Yüksek hidrostatik basınç işleminin peynir tekstür, reoloji ve duyusal özelliklerine etkisinin araştırılması
MUSTAFA ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2014
Gıda MühendisliğiUniversity of Wisconsin-MadisonGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JOHN LUCEY
- Biyokömürün toprağın biyolojik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigating the effect of biochar on microbial properties in the soil
ABDUL LATIF ABDUL AZIZ
Doktora
Türkçe
2021
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER UZ
- Investigating the interactions of poly(A)-coralyne in crowded environments and the effect of DNA methylation on DDD-lysine and DDD-arginine interactions
Kalabalık ortamda poly(A)-coralyne etkileşimlerinin ve DNA metilasyonunun DDD-lizin ve DDD-arginin etkileşimlerine etkisinin incelenmesi
ZEYNEP SUVACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- Investigation of the effect of heroin on glutathione metabolism at metabolomic level
Eroinin glutatyon metabolizması üzerindeki etkisinin metabolomik düzeyde araştırılması
ŞİLAN ÇATAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Uyuşturucu Alışkanlığı ve AlkolizmHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUNA SABUNCUOĞLU