The molecular mechanism of BRPF proteins for the reversion of taxane resistance in prostate cancer
BRPF proteinlerinin prostat kanserinde taksan direncini geri çevirmedeki moleküler mekanizması
- Tez No: 816387
- Danışmanlar: PROF. DR. CEYDA AÇILAN AYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Moleküler Tıp, Biology, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: BRPF, kastrasyona dirençli prostat kanseri, ilaç direnci, epigenetik, taksan direnci, BRPF, castration-resistant prostate cancer, drug resistance, epigenetics, taxane resistance
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Prostat kanseri (PKa), erkeklerde kansere bağlı ölümlerin önemli bir nedenidir. Lokalize PKa, androjen baskılama ve cerrahi ile tedavi edilebilir, ancak birçok hasta kastrasyona dirençli PKa (KDPKa) aşamasına ilerler, bu da daha agresif ve/veya metastatik bir durumdur. KDPKa hastaları için standart tedavi yöntemi taksanlardır (özellikle Doksetaksel ve Kabazitaksel), ancak bu ilaçlara karşı direnç zamanla gelişir. Taksan direnci, taksanların klinik uygulamasını etkisiz hale getirir. Kanserdeki epigenetik düzenlemeler, tümör gelişimi ve ilerlemesini etkilediği gibi kemoterapiye karşı direnci de etkiler. Bu nedenle, epigenetik mekanizmalara yönelik hedefleme, ilaç direncinin önüne geçmek için alternatif bir strateji olarak görünmektedir. Daha önce yapılan çalışmalar, bir epigenetik ilaç kütüphanesi ve epi-hedefli CRISPR taramaları kullanarak, BRPF proteinlerinin (bromodomain grubu içeren epigenetik okuyucu proteinler) inhibisyonunun, taksan direncini, taksan dirençli KDPKa hücrelerde (Du145 ve 22Rv1) etkin bir şekilde tersine çevirdiğini göstermiştir. Bu amaçla, BRPF'ler aracılığıyla taksan direncinin tersine çevrilmesinde yer alan moleküler yolları, taksana dirençli KDPKa hücrelerinde aydınlatmayı amaçladık. Bu tezde, RNA dizileme, kromatin immünopresipitasyonu, biyoinformatik ve genom düzenleme yöntemleri gibi çeşitli yaklaşımlar, BRPF proteinlerinin taksana dirençli KDPKa'daki biyolojik önemini karakterize etmek için kullanıldı. Küçük moleküllerle BRPF inhibisyonu, taksana dirençli KDPKa hücrelerini hem Doksetaksel hem de Kabazitaksel'e tekrar duyarlı hale getirdi. Hem BRPF1 hem de BRPF2'nin etkin bir şekilde susturulması, taksan direncini tersine çevirmeye yardımcı oldu, ancak sadece hafif bir etki gözlendi. Öte yandan, BRPF2'nin genetik knockout'u etkin bir şekilde taksan direncini tersine çevirdi. BRPF1, dirençli hücrelerin hayatta kalması için önemliydi, bu nedenle dirençli hücrelerde BRPF1 knockout'u çeşitli denemelere rağmen gerçekleştirilemedi. Ayrıca, BRPF'lerin sessizleştirilmesi veya knockout'u, permeabilite glikoprotein (Pgp) kodlayan ABCB1'in ifadesini düşürdü ve fonksiyonunu baskıladı, bu da hücrelerin taksan tedavisine yeniden duyarlı hale gelmesinin potansiyel bir açıklaması olabilir. Bu baskılama, ChIP-qPCR analizi doğrultusunda BRPF1'in doğrudan ABCB1 promotörüne bağlanmasıyla açıklanabilir. Ayrıca, taksana dirençli KDPKa hücrelerinde ABCB1'in promotör bölgesinde H3K27 asetilasyonunun mevcut olduğunu gözlemledik. Sonuç olarak, bu çalışmada BRPF aracılı ilaç direncinde yer alan moleküler oyuncular ortaya çıkarılmıştır. BRPF inhibisyonu, taksan direnci gösteren KDPKa'da umut verici bir kanser karşıtı strateji olarak görünmekte ve mekanizma, taksanın hücre dışına pompalanmasının inhibisyonunu içermektedir. BRPF inhibisyonu, taksana dirençli KDPKa'ya karşı etkili tedavilerin geliştirilmesinde kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Prostate cancer (PCa) is a major cause of cancer-related death in men. Localized PCa can be treated with androgen suppression and surgery, nonetheless, many patients progress to the castration-resistant PCa (CRPCa), which is more aggressive and/or metastatic. The standard of care for CRPCa patients are taxanes (namely Docetaxel and Cabazitaxel), however resistance against these drugs develops over time. Taxane resistance makes clinical application of taxanes inefficient. Epigenetic regulation of cancer not only affects tumor development and progression but also resistance for chemotherapy. Hence, targeting these mechanisms appears as an alternative strategy to overcome drug resistance. Previous studies using an epigenetic drug library and epi-targeted CRISPR screens using taxane resistant CRPCa cells (Du145 and 22Rv1) have shown that inhibition of BRPF proteins (epigenetic reader proteins containing bromodomain group) efficiently reverses taxane resistance. To this end, we aimed to elucidate the molecular pathways involved in the reversion of taxane resistance through BRPFs in CRPCa cells. In this thesis, several approaches were combined including RNA sequencing, chromatin immunoprecipitation, bioinformatics and genome editing methods in order to characterize the biological significance of the BRPF proteins in taxane-resistant CRPCa. BRPF inhibition with small molecules resensitized taxane-resistant CRPCa cells to both taxanes under study. Efficient silencing of both BRPF1 and -2 were able to revert taxane resistance, albeit only mildly. On the other hand, knockout of BRPF2 effectively reversed taxane-resistance and induced cell death. BRPF1 was essential for the viability of resistant cells, hence BRPF1 knockout in resistant cells could not be generated despite several attempts. Furthermore, silencing or knocking out of BRPFs led to downregulation of ABCB1, which encodes a permeability glycoprotein (Pgp), and suppressed its function, potentially explaining how cells may be resensitized to taxane treatment. This supression seems to involve direct binding of BRPF1 to the ABCB1 promoter, as determined by ChIP-qPCR analysis. Furthermore, we observed that the promoter region of ABCB1 in taxane-resistant CRPCa cells exhibited occupancy by H3K27ac. Taken together, our results uncovered molecular players involved in BRPF mediated drug resistance. BRPF inhibition appears as a promising anticancer strategy in taxane resistant CRPCa and the mechanism seems to involve inhibition of drug efflux. BRPF inhibition can be utilized in the development of effective therapies against taxane resistant CRPCa.
Benzer Tezler
- The molecular mechanism of the switch of abcg1 deficient macrophages to a tumor fighting m1 phenotype
Abcg1 geni susturulmuş makrofajların tümörle savaşan m1 fenotipine dönüşmesinin moleküler mekanizması
MELTEM ALTUNAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Allerji ve İmmünolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU SAĞ
- Fonksiyonel olmayan hipofiz adenomlarında moleküler mekanizmaların araştırılması
Investigation of molecular mechanisms in nonfunctioning pituitary adenomas
DERYA METİN ARMAĞAN
Doktora
Türkçe
2018
Tıbbi Biyolojiİstanbul ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK ÖZTÜRK SEZGİN
- Karbamazepin verilmiş ratlarda karaciğer süperoksid dismutaz enzim aktivitesinin zamana bağlı olarak değişiminin araştırılması
The investigation of the time dependent alterations in liver super oxide dismutase enzyme activity in carbamazepine given rats
ELA ZEYNEP YAYLA UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyokimyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER EREN
- İnflamatuvar hastalıklarda kolşisin tedavisinin protein sentezi ve hücre iskeleti bağlamında moleküler mekanizmasının aydınlatılması
Unraveling the molecular mechanism of colchicine treatment in inflammatory diseases in the context of protein synthesis and cytoskeleton
EBRU HACIOSMANOĞLU
- Osteoartrit'te UCMA'nın moleküler mekanizmasının incelenmesi
Investigation of molecular mechanism of UCMA in osteoarthritis
HAMZA MALİK OKUYAN
Doktora
Türkçe
2017
Tıbbi BiyolojiGaziantep ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARSLAN