Activation of survival pathways in nutrient restricted colorectal cancer cells
Besin açlığına maruz birakılan kolorektal kanser hücrelerinde hayatta kalma yolaklarının aktivasyonu
- Tez No: 779228
- Danışmanlar: PROF. DR. SREEPARNA BANERJEE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Kolon neoplazmları, Kolorektal neoplazmlar, Otofaji, mTOR, Colonic neoplasms, Colorectal neoplasms, Autophagy
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tümör mikro-çevresindeki kısıtlı besin varlığı, kanser hücrelerinin hayatta kalmak için otofaji gibi yolakların aktivasyonu ile metabolik olarak kendilerini yeniden düzenlemesine neden olmaktadır. Çalışmamız LoVo hücrelerinin düşük konsantrasyonda glikoz, glutamin ve serum içeren besiyeri ile 48 saat inkübasyonunun, düşük enerjiye bağlı olarak fosforile olan ve katabolizmanın aktivasyonundan sorumlu AMP Kinaz yolağı ile anabolik sinyal yolaklarına bağımlı olarak protein sentezinden ve hücre büyümesinden sorumlu Ribozomal protein S6'nın eşzamanlı aktivasyonu ile sonuçlandığını göstermiştir. AMPK yolağının aktivasyonu, beklenildiği gibi, besin kısıtlı hücrelerde düşük enerji üretimine bağlı olarak otofajinin tetiklenmesiyle açıklanabilir. Beklenilenin aksine kısıtlı besin varlığına maruz kalan hücrelerde RPS6'nın fosforilasyonu ise, mTORC1 yolağının kısmi aktivasyonuna ve aktif MAPK yolaklarına bağlanmıştır. MAPK yolağının aktivasyonunun hücre canlılığı üzerine pozitif etkisi, besin kısıtlı hücrelerin MAPK inhibitörü ile tedavisi sonrasında hücre ölümünde dikkate değer bir artış ile gözlemlenmiştir. Hem RPS6 hem de AMPK yolağının aktivasyonuna sahip kolorektal tümörlerin halka açık ters faz protein dizisi (RPPA) verilerinin analizi, onkojenik büyüme ve transkripsiyon faktörlerinin zenginleştiğini ortaya çıkarmıştır, ki bu da aksi halde oldukça farklı olan bu yolakların birlikte aktivasyonunun hayatta kalma mekanizması olarak kullanıldığını düşündürmektedir. Genel olarak, verilerimiz, kısıtlı besin ortamının, kolorektal kanser hücrelerinde hayatta kalma mekanizması olarak AMPK ve RPS6'nın birlikte aktivasyonuna yol açabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Limited nutrient availability in the tumor microenvironment can cause metabolic rewiring of cancer cells, resulting in the activation of various stress response pathways such as autophagy for survival. Our study showed for the first time that incubation of LoVo cells with a nutrient restriction medium containing low glucose, glutamine, and serum for 48 h resulted in the concurrent activation of two antagonistic proteins: the AMP Kinase pathway (AMPK) which is phosphorylated in response to low energy and activates catabolism and Ribosomal protein S6 (RPS6), which is activated in response to anabolic signaling, leading to protein synthesis and cell growth. The activation of AMPK was attributed to the low energy generation in the nutrient-restricted cells, leading to the induction of autophagy, as expected. The surprising observation of phosphorylation of RPS6 in the nutrientrestricted cells was attributed to the partial activation of mTORC1 and a robust activation of the MAPK pathway. The latter pathway could also be implicated in the high cell viability observed even after prolonged starvation since treatment of starved cells with a MAPK inhibitor led to a remarkable increase in cell death. Analysis of publicly available reverse phase protein array (RPPA) data from colorectal tumors with high phosphorylation of both RPS6 and AMPK revealed enrichment of oncogenic growth and transcription factors. Overall, our data suggest that low availability of nutrients may lead to the co-activation of AMPK and RPS6 as a survival mechanism in colorectal cancer cells.
Benzer Tezler
- Investigation of RIG-I responses under hypoxic conditions in microglia
Mikroglialarda hipoksik koşullar altında RIG-I yanıtlarının araştırılması
YAĞMUR ÖZÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. CEREN ÇIRACI MUĞAN
- Effects of nutrient depletion on translational regulation in HCT-116 colorectal cancer cells
Kısıtlı besiyerinin HCT-116 kolorektal kanser hücrelerinin translasyonel kontrolü üzerine etkileri
NAZLI ŞEVVAL MENEMENLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
OnkolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SREEPARNA BANERJEE
PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Investigation of the effects of nutrient depletion on lysosomal morphology and trafficking in colorectal cancer cells
Kolorektal kanser hücrelerinde besin eksikliğinin lizozomal morfoloji ve trafik üzerindeki etkisinin araştırılması
ALİYE EZGİ GÜLEÇ
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SREEPARNA BANERJEE
- Decodıng translatıonal regulatıon under nutrıent-depleted condıtıons ın colorectal cancer cell lınes
Besin yoksunluğu koşullarında kolorektal kanser hücre hatlarında translasyonel regülasyonun aydınlatılması
ÖZÜN ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SREEPARNA BANERJEE
- Identification of therapeutic targets of orlistat related to LKB1/AMPK/ULK1/MTOR signal axis in prostate cancer cells
Prostat kanseri hücrelerinde LKB1/AMPK/ULK1/MTOR sinyal ekseni ile ilgili orlistat terapötik hedeflerinin belirlenmesi
AYYÜCE SEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyoteknolojiGebze Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF DAMLA ARISAN