Profiling the interactome of stk10 by using proximity-based biotinylation
Stk10 ile etkileşen proteinlerin proksimite temelli biyotinleme ile profillenmesi
- Tez No: 830035
- Danışmanlar: Assist. Prof. ONUR ÇİZMECİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Genetik, Biochemistry, Biology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Meme kanseri, dünya çapında kadınlarda yeni teşhis edilen tüm kanser vakalarının dörtte birini oluşturmaktadır. Aynı zamanda kadın kanser hastalarında birincil ölüm nedenidir. 2020 yılında kadınlarda kansere bağlı tüm ölümlerin %15'ini meme kanserine bağlı ölümler oluşturdu. meme kanserinde en sık değişkenliğe uğrayan yolağı PI3K yolağıdır. Bundan dolayı, PI3K yolağı içindeki hedeflenebilir proteinler için çok sayıda inhibitör geliştirilmiştir. Ne yazık ki, bu inhibitörlerle yapılan tedaviler sonrası hastalarda ilaç direnci sıklıkla gözlenmektedir. Bu direncin arkasındaki mekanizmalar araştırma grupları tarafından sıklıkla çalışılıyor. PI3K sinyalini iletmekten sorumlu en önemli kinazın AKT olduğu düşünülse de, yeni araştırmalar, bu sinyali PI3K yolağının altında bulunan proteinlere ileten AKT'den bağımsız kinazlar olabileceğini, ayrıca, bu tip kinazların PI3K inhibitörü ilaç direncine neden olabileceklerini öne sürdü. Buna dayanarak, grubumuz daha önceki çalışmalarında, PI3K inhibisyonuna direnç sağlayan AKT'den bağımsız benzeri bir kinaz bulabileceklerini varsaymıştı. Biyoinformatik analizleri, STK10'u (Serin-Treonin Kinaz 10) AKT'den bağımsız bir şekilde PI3K yolağı inhibitörü direnci için olası bir hedeflenebilir bir protein olarak tanımladı. STK10'un meme kanserinde PI3K inhibitörü direnci üzerindeki etkisini göstermek için laboratuvar deneyleri gerçekleştirdiler. Bu deneyler sonucunda STK10'un, dirençli meme kanseri hücrelerini PI3K inhibitörüne karşı hassaslaştırdığını gösterdiler. Deneyleri, STK10'un meme kanseri hücrelerinde PI3K inhibitör direncini etkilemesi hipotezini desteklese de, bu etkileşimin arkasındaki moleküler mekanizmaları tanımlayamadılar. Bu çalışmada, APEX2 proksimite temelli biyotinleme ve ardından kütle spektrometrisi kullanarak, STK10'un interaktomunun profilini çıkardık. STK10'un meme kanserinin ilerlemesine ve tedaviye direnç gelişimine nasıl katkıda bulunduğunu öğrenmeyi amaçladık. Biyoinformatik analizlerimiz, ve kütle spektrometresi analizimizden elde ettiğimiz aday proteinler ve STK10 arasındaki olası bir etkileşimi gösterdi. İmmünofloresan ve Co-IP deneylerimiz de bu olası etkileşimleri destekledi. Deneylerimiz sonrası tespit ettiğimiz STK10'un yakınında bulunan proteinler, öncelikle hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesi ile bağlantılı proteinlerdi. Bu, STK10'un, ERM proteinlerinin fosforile ederek hücre göçüne katılımıyla tanınması nedeniyle cesaret vericidir. Gözlemlerimize dayanarak, STK10'un meme kanseri hücrelerinde hücre iskeletinin yeniden yapılanmasını etkilediğini varsaymak mümkün. Ancak, STK10'un meme kanserindeki olası işlevlerinin ardındaki moleküler mekanizmaları anlamak için daha fazla deney sonucuna ihtiyacımız var. Yapılacak bu deneyler, STK10'un PI3K inhibitör direncindeki rolünün ortaya çıkarılmasına yol açabilir ve meme kanseriyle savaşmak için yeni terapötik seçenekler belirlememize yardımcı olabilir.
Özet (Çeviri)
Breast cancer accounts for a quarter of all newly diagnosed cancer cases globally in women. It is also the primary cause of death in female cancer patients. In 2020, it was responsible for 15% of all cancer-related deaths in women. The PI3K pathway is the most commonly deregulated pathway in breast cancer. As a result, numerous inhibitors for druggable targets within the pathway have been developed. Unfortunately, drug resistance is frequently observed after treatment with these inhibitors. The mechanisms behind this resistance are widely studied. AKT has been known to be the kinase responsible for transmitting the signal to downstream targets. However, new studies suggested there can be AKT-independent kinases relaying the signal to downstream targets causing PI3K inhibitor drug resistance. Previously, our group hypothesized that they could find an AKT-independent protein that confers resistance to PI3K inhibition. Their bioinformatical analyses identified STK10 (Serine-Threonine Kinase 10) as a possible druggable target for PI3K pathway inhibitor resistance in an AKT-independent manner. They performed wet lab experiments to show STK10's impact on PI3K inhibitor resistance in breast cancer. They showed STK10 knock-down sensitizing resistant breast cancer cells to PI3K inhibitor. Although their experiments supported the hypothesis of STK10 affecting the PI3K inhibitor resistance of breast cancer cells, they could not identify the molecular mechanisms behind this interaction. In this study, by using APEX2 proximity-based biotinylation followed by mass spectrometry, we profiled STK10's interactome. We aimed to understand how STK10 contributes to the progression of breast cancer and the development of resistance to treatment. Our bioinformatics analyses indicated possible interaction between STK10 and the candidate proteins we obtained from our mass spectrometry analysis. Immunofluorescence and Co-IP experiments supported some of the putative interactions we discovered. The proteins discovered near STK10 were primarily linked to the reorganization of the cytoskeleton, which is encouraging since STK10 is recognized for its involvement in cell migration through the phosphorylation of ERM proteins. Based on our observations, it is possible to hypothesize that STK10 is influencing the cytoskeletal reorganization in breast cancer cells. However, further experiments are needed to be done to understand the molecular mechanisms behind STK10's possible functions in breast cancer. These experiments could lead to uncovering the role of STK10 in PI3K inhibitor resistance and help us to identify new therapeutic options to battle breast cancer.
Benzer Tezler
- Molecular analysis of cortical malformation in mammalian cortex by using proteomics approaches
Proteomik yaklaşımlar kullanılarak memeli korteksindeki kortikal malformasyonun moleküler analizi
BERFU NUR YİĞİT
Doktora
İngilizce
2024
GenetikKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN ÖZLÜ SICAKKAN
- Computational systems biology of human viral oncogenesis
İnsan viral onkogenezisinin hesapsal sistem biyolojisi
MEDİ KORİ
Doktora
İngilizce
2021
BiyoistatistikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA
- CAM sistemlerinin, CNC takım tezgahlarına uygulanması ve postprocessor hazırlanması
Applications of CAM (Computer aided manufacturing) systems for CNC machining tools and developing of postprocessor
ERDAL GAMSIZ
- Ses sinyallerinden yaş grubu ve cinsiyet bilgisinin tahmin edilmesi
Estimating age group and gender information from speech signals
ABDULHALIK OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve TeknolojiSiirt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YILMAZ KAYA
- Protein profiling of inflammation-mediated migration in prostate cancer
Prostat kanseri gelişiminde inflamasyon aracılıklı migrasyonun protein profilinin tanımlanması
IRODA SAYDULLAEVA
Doktora
Türkçe
2020
Bilim ve TeknolojiEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL SAMİ KORKMAZ