Characterizing the role and the regulation of a pro-apoptotic Bcl-2 family member, harakiri (HRK) in glioblastoma multiforme
Bir pro-apoptotik Bcl-2 ailesi üyesi olan Harakiri'nin (HRK) Glioblastoma Multiforme tümörlerindeki rolünün ve düzenlenmesinin incelenmesi
- Tez No: 397214
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TUĞBA BAĞCI ÖNDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Moleküler Tıp, Nöroloji, Molecular Medicine, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kanser Genetiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Glioblastoma Multiforme çok yaygın görülen agresif bir beyin kanseridir. GBM hastalarının yaşam süresi teşhis sonrası yaklaşık 12 aydır. Beyinin korunaklı yapısı ve kan beyin bariyerinin varlığından dolayı teröpatik ilaçlar beyine taşınamamaktadır. Ayrıca GBM hücreleri bir çok teröpatik ajana direnç göstermektedir. Bu sebeplerden dolayı etkili bir tedavi yöntemi bulunmamaktadır ve yeni tedavi şekillerine ihtiyaç duyulmaktadır. Tümör-nekroz-faktör ilişkili apoptoz indükleyici ligand (TRAIL) tümörlere spesifik özelliğinden dolayı gelecek vadeden güçlü bir aday proteindir. Klinik öncesi araştırmalarda test edilmiştir. Fakat GBM hücre hatlarına baktığımızda TRAIL'a farklı duyarlılıklara sahip hücreler olduğunu ve %50 si TRAIL'a direnç gösterdiğini görmekteyiz. TRAIL duyarlılık farklarının apoptoz mekanizmasında rol alan proteinlerin anormal ifadesinden kaynaklanabileceği çalışmalarda gösterilmiştir. Fakat hala TRAIL'a direnç mekanizması tümüyle anlaşılabilmiş değildir. Yakın zamanda, TRAIL'a farklı duyarlılığa sahip insan GBM hücre hatlarıyla yaptığımız çalışmalarda, pro-apoptotik Harakiri (HRK) geninin ifadesinin TRAIL duyarlı hücrelerde çok etkin olup, TRAIL dirençli hücrelerde baskılandığı gözlemlenmiştir. Bu gen ifadesi farklılığı, TRAIL direnç mekanizmasında olduğu bilinen diğer genlerin ifadesinden oldukça fazladır. HRK bir pro-apoptotik proteindir. HRK anti-apoptotik Bcl-2 ve Bcl-xL proteinlerine bağlanıp, fonksiyonlarını engelleyerek apoptozu düzenler. Fonksiyonu çoğunlukla sinir sisteminde çalışılmıştır. Fakat kanserlerdeki fonksiyonu çok fazla çalışılmamıştır. Bazı çalışmalar HRK ifadesinin bazı kanserlerde baskılandığını ve HRK ifadesi arttırıldığında bazı tümörlerin büyümesinde azalma görüldüğü belirtilmiştir. Fakat GBM'lerde HRK'nin fonksiyonu ve TRAIL ile ilişkisi daha önce çalışılmamıştır. Bu tez çalışmasında, GBM'lerde HRK'nin rolünü araştırdık. Çalışmalarımızda, HRK'nin TRAIL'a farklı duyarlılıktaki GBM hücre hatlarında farklı ifadeleri olduğunu gösterdik. HRK'nin rolünü anlamak için HRK'nin fazla ifadesini ve susturulmasını yöntem olarak kullandık. Bunun için, HRK yüksek ifadesi vektörü ve shHRK vektörü klonladık ve HRK'nin fonksiyonunu hücre canlılığı ve apoptoz deneyleri ile test ettik. Sonuçlarımızda HRK'nin yüksek ifadesinin GBM hücre ölümüne yol açtığını ve bunun Bcl-2 ve Bcl-xL'in yüksek ifadesi ile baskılanabileceğini gösterdik. Bunu yanında, HRK'nin bazı GBM hücrelerinde TRAIL yanıtını arttırdığını ve HRK'nin susturulmasının TRAIL yanıtını azalttığını gösterdik. Ayrıca, TRAIL duyarlılığını arttırdığını bildiğimiz faktörlerin (ör: MS-275) HRK ifadesini arttırdığını gözlemledik. HRK susturulduğunda MS-275'in TRAIL duyarlılığını arttıramadığı gösterilmiştir. Bu sonuç, HRK'nin MS-275'ın TRAIL duyarlılığı arttıran mekanizmasında görevli olduğunu göstermektedir. Ayrıca GBM hücrelerinde HRK ifadesinin nasıl düzenlendiğini anlamak ve TRAIL'e duyarlılığı arttırabilecek yeni ajanlar bulmak için HRK promotör bölgesini klonladık. Sonuç olarak, HRK ifadesinin GBM hücre ölümü mekanizmasında ve GBM'lerin TRAIL cevabında rol aldığını gösterdik. Bu sonuç göz önüne alındığında, gelecekte HRK ifadesini arttıran ajanlar bulmanın GBM tedavisi için önemli olduğunu düşünüyoruz.
Özet (Çeviri)
Glioblastoma Multiforme (GBM) is the most common and aggressive type of brain tumors and the patient survival rate is approximately 12 months after diagnosis. Unfortunately, there is not any effective therapy because of poor delivery of therapeutics due to the blood brain barrier and tumor cells' resistance to the therapy. Tumor-necrosis-factor related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a promising factor that induces apoptosis specifically on tumor cells; and its efficiency is preclinically tested. However, approximately %50 of GBM cell lines are resistant to TRAIL. Evidence shows that aberrant expressions of apoptotic machinery might be responsible for TRAIL resistance, but which mechanisms are particularly responsible for this innate difference is not fully understood. We have recently observed that expression of Harakiri (HRK) that is a BH3-only Bcl-2 family protein is highly increased in TRAIL-sensitive subpopulation of a human GBM cell line; and it is significantly repressed in the TRAIL-resistant subpopulation. This difference in HRK expression is remarkably higher compared to differences in other members of apoptosis. HRK is a sensitizer BH3-only protein and regulates apoptosis by interfering with anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-xL proteins and blocking their function. While its function is characterized in the context of the nervous system, its implications in tumorigenesis are not well studied. Few studies show the suppressed expression levels of HRK in tumors and exogenous expression of HRK attenuates the tumor growth in some cancers. However the functional role of HRK and the relations with TRAIL have not been studied in GBM before. In this study, we investigated the role of HRK in GBMs. We found that HRK is differentially expressed among established GBM cell lines. In order to assess the role of HRK by gain-of- and loss-of-function approaches, we generated HRK overexpression and knockdown vectors and performed experiments that tested the effects of HRK on cell viability and apoptosis. As a result, we observed that HRK overexpression itself induced apoptosis in different GBM cells at different levels. Also, we showed that this phenotype could be blocked by forced expression of Bcl2- and Bcl-xL, suggesting the functional interaction of Bcl-2/Bcl-xL and HRK in tumor cells. Moreover, HRK overexpression showed additive activity with TRAIL in GBM cells. In addition, we identified that the agents that cooperate with TRAIL to induce apoptosis, such as the histone deacetylase inhibitor MS-275, significantly increased HRK expression levels. Also, knockdown of HRK blocked TRAIL-sensitizing effect of MS-275. This suggests that HRK induction might be one mechanism during TRAIL sensitization and apoptosis. In order to better understand how HRK gene expression is regulated and to identify novel agents with the ability to induce GBM cell apoptosis, we also developed a reporter system that monitors HRK regulation in GBM cells. Taken together, our results suggest that HRK upregulation is associated with GBM cell apoptosis and has significant role for TRAIL-induced apoptosis. Thus, novel small compounds that can increase HRK levels in cancer cells might offer new therapeutic approaches in the future.
Benzer Tezler
- Ekzopolifosfataz (ppx) ve polifosfatkinaz (ppk) genlerinden yoksun bacıllus thurıngıensıs subsp. ısraelensıs suşunda endotoksin biyosentezi.
Endotoxin biosynthesis in bacillus thuringiensis subsp. israelensis strain deficient in exopolyphosphatase (ppx) and polyphosphate kinase (ppk) genes .
AYBİKE YEDEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDEF TUNCA GEDİK
- ADA 3 proteininin transkripsiyonel regülasyondaki rolü ve diğer transkripsiyonel aktivatörlerle etkileşimleri
Role of the ADA3 protein in transcriptional regulation and its interactions with other transcriptional regulators
SEVİL ZENCİR
- NFAT and IRF4: The characterization of a new regulatory AXİS in SK-MEL-28 melanoma cell line
NFAT ve İRF4: SK-MEL-28 melanom hücre hattında yenı bir yolak tanımlanması
NALAN YILDIZ AYHAN
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞET CEVDET TOLGA EMRE
- Akut myeloid lösemide epigenetik ajanlarin 'Epitelyal Mezenkimal Geçiş - EMT' transkripsyon faktörleri üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigating the effect of epigenetic agents on Epithelial Mesenchymal Transition (EMT) transcription factors in acute myeloid leukemia
BOUBACAR BALDE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURÇİN KAYMAZ
- Fibroblast büyüme faktörünün (FGF) periodontal ligament hücrelerinin poliferasyonu, protein miktarı ve tip I kollajen mRNA ekspresyonuna etkisi
The Effects of fibroblast growth factor (FGF) on the proiferation, protein centent and collagen type I mRNA expression of periodontal ligament cells
SEMA HAKKI
Doktora
Türkçe
1999
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. RAHİME MERAL NOHUTÇU