Role of 6-phosphofructo-2-kinase (pfkfb3) in the regulation of cellular proliferation
6-fosfofrukto-2-kinaz/fruktoz-2,6-bisfosfataz (pfkfb3)'ın hücre proliferasyonundaki rolü
- Tez No: 818876
- Danışmanlar: PROF. DR. JASON CHESNEY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Onkoloji, Tıbbi Biyoloji, Biochemistry, Oncology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Louisville
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Glikolizin hız sınırlayıcı bir enzimi olan 6-Fosfofrukto-1-kinaz (PFK-1), 6-fosfofrukto-2-kinaz/fruktoz-2,6-bisfosfataz (PFKFB) olarak bilinen iki işlevli enzim ailesinin bir ürünü olan fruktoz-2,6-bisfosfat (F2,6BP) tarafından aktive edilir. Üçüncü PFkFb izoformunun (PFKFB3) en yüksek kinaz/fosfataz aktivite oranına sahip olduğu ve neoplastik hücrelerde arttığı ve ras ile dönüştürülmüş hücrelerin tutunmadan bağımsız büyümesi için gerekli olduğu bulunmuştur. Ek olarak, insan beyninde farklı karboksi terminal uçları içeren farklı PFKFB3 protein ürünlerini kodlayan altı mRNA kırpılma varyantı tanımlandı. PFKFB3 kırpılma varyantı 5'in çeşitli tümörlerde baskın olarak eksprese edildiği bulunmuştur ve bu nedenle özellikle ilgi çekicidir. Bu çalışmada: (i) hem ektopik olarak eksprese edilen PFKFB3 kırpılma varyantı 5 hem de endojen PFKFB3, ağırlıklı olarak hücrelerin çekirdeğinde lokalize olduğu ve ektopik olarak eksprese edilen PFKFB3'ün çekirdeğe yönlendirilmesi için karboksi terminal ucundaki iki lizin amino asidine (K472, K473) gereksinim olduğu; (ii) yabani tip PFKFB3'ün ektopik ifadesi, glikolitik akışı etkilemezken, PFKFB3'ün sitoplazmik olarak yeniden yönlendirilen mutantı, glikolitik hızı önemli ölçüde artırdığı; (iii) PFKFB3'ün hücre proliferasyonunu uyardığı ve bu etki için kinaz aktivitesi ve nükleer lokalizasyonun gerekli olduğu; (iv) PFKFB3'ün siRNA aracılı baskılanmasının, hücresel proliferasyonu inhibe ettiği ve HeLa hücrelerinde apoptozu indüklediği ve bu fenotiplern, hücre döngüsü inhibitörü p27Kip1'in birlikte baskılanması ile büyük ölçüde tersine çevrildiği; (v) PFKFB3 ürünü olan F2,6BP'nin, treonin 187'de p27Kip1'in fosforilasyonunu arttırdığı ve (vi) F2,6BP'nin, in vitro siklin bağımlı kinaz-1 ve -2'yi allosterik olarak aktive ettiği gösterildi. Bu bulgular, PFKFB3 ve F2,6BP'nin doğrudan hücre döngüsünü ve hücresel proliferasyonu düzenlediğini ve dolayısıyla antineoplastik gelişim için bir hedef olarak PFKFB3'ün önemini önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
6-Phosphofructo-1-kinase (PFK-1), a rate-limiting enzyme of glycolysis, is activated by fructose-2,6-bisphosphate (F2,6BP), a product of a family of bifunctional enzymes known as 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatases (PFKFB). The third isoform (PFKFB3) has the highest kinase to phosphatase activity ratio and has been found to be increased in neoplastic cells and required for the anchorage-independent growth of ras-transformed cells. Additionally, six mRNA splice variants encoding for distinct PFKFB3 protein products that contain unique carboxy-terminal domains were identified in human brain. PFKFB3 splice variant 5 has been found to be dominantly expressed in several tumors and is thus of particular interest. In this study, we demonstrate that: (i) both ectopically expressed PFKFB3 splice variant 5 and endogenous PFKFB3 predominantly localize to the nucleus of cells and two lysines within the carboxy-terminal terminus domain (K472, K473) are required for the routing of ectopically-expressed PFKFB3 to the nucleus; (ii) the ectopic expression of wild type PFKFB (i.e. nuclear) does not affect glycolytic flux, whereas the cytoplasmicly re-routed mutant of PFKFB3 significantly increases the glycolytic rate; (iii) PFKFB3 stimulates cell proliferation, and the kinase activity and nuclear localization are required for this effect; (iv) the siRNA-mediated depletion of PFKFB3 inhibits cellular proliferation and induces apoptosis in HeLa cells and these phenotypes are largely rescued by co-depletion of the cell cycle inhibitor p27Kip1; (v) the product of PFKFB3, F2,6BP increases the phosphorylation of p27Kip1 at threonine 187, and (vi) F2,6BP allosterically activates cyclin-dependent kinase-1 and -2 in vitro. These findings indicate that PFKFB3 and F2,6BP directly regulate the cell cycle and cellular proliferation, and thus substantially increase the importance of PFKFB3 as a target for antineoplastic development.
Benzer Tezler
- Transforme edici büyüme faktörü β-1 tarafından indüklenen epitel-mezenkimal dönüşümde 6-fosfofrukto-2-kinaz/fruktoz-2,6-bisfosfataz enzimlerinin rolü
The role of 6-phosphofurocto-2-kinase / fructose-2,6-bisphosphatase enzymes in epithelial-mesenchymal transition induced by transforming growth factor β-1
TUĞBA HAZAL ALTUNOK
Doktora
Türkçe
2020
BiyokimyaBursa Uludağ ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH YALÇIN
- Kras-ilişkili onkojenik transformasyonda 6-fosfofrukto-2-kinaz/fruktoz-2,6-bisfosfataz-3 (PFKFB3)'ün rolünün araştırılması
INVESTIGATION OF THE ROLE OF 6-PHOSPHOFRUCTO-2-KINASE/FRUCTOSE-2,6-BISPHOSPHOTASE-3 (PFKFB3) ON KRAS ASSOSICIATED ONCOGENIC TRANSFORMATION
AYDAN MUTLU
Doktora
Türkçe
2020
BiyolojiBursa Uludağ ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ÇELİKLER KASIMOĞULLARI
PROF. DR. ABDULLAH YALÇIN
- Pankreas epitel hücrelerinin onkojenik transformasyonunda PFKFB2'nin rolü
Role of PFKFB2 in the oncogenic transformation of pancreatic epithelial cells
SELAHATTİN CAN ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2018
BiyokimyaBursa Uludağ ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH YALÇIN
- Glutaminoliz ve glikolizin inhibisyonlarının meme kanseri hücre modelinde antikanser etkilerinin araştırılması
Investigation of anticancer effects of inhibitions of glutaminolysis and glycolysis in A breast cancer cell model
ZEYNEP ÖZİLERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi BiyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMHUR GÜNDÜZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BESRA ÖZMEN YELKEN
- Küçük molekül inhibitörü KAN438757 ve kurkumin kombinasyonun akciğer kanseri hücre hattındaki anti-neoplastik etkisinin deşifre edilmesi
Deciphering the anti-neoplastic effect of small molecule inhibitor KAN438757 and curcumin combination on lung cancer cell
DENİZ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiBingöl ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN ALİ AĞCA