Phosphoproteomic analysis of class ia P110b isoform-specific signal transducers upon pi3k pathway activation
PI3k sinyal yolağı etkinleşmesi üzerine sınıf 1a p110b ızoformunun sinyal ileticilerinin fosfoproteomik analizi
- Tez No: 830643
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ONUR ÇİZMECİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- 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: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
PI3K sinyal yolağı etkinleşmesi çeşitli kanserlerde yaygın görülen bir olaydır. Hücre büyümesi, göçü ve metabolizmasını düzenlemesi nedeniyle bu sinyal yolağı kanser terapisi ve ilaç direncinin kırılması üzerine yapılan çalışmalarda sıkça hedef alınmıştır. PI3K Sınıf IA izoformlarına odaklanan çalışmalar belirli molekülleri hedef alan farklı tedavi yöntemlerinin uygulanabilmesi için önemli bir hale gelmiştir. Hali hazırdaki bulgular Sınıf IA izoformlarının etkinleşme hatlarının farklı olduğunu gösterirken izoformlara özgü aşağı yöndeki hedef moleküller daha önce tümüyle tanımlanmamıştır. Bu çalışma PI3K sinyal yolağının etkinleşmesi sonrasında p110B izoformuna özgü aşağı yöndeki moleküllerin fosfoproteomik analizine odaklanmaktadır. Bu amaçla öncelikle p110B izoformunu kodlayan PIK3CB genini ya da bu genin katalitik (E1051K) ve helikal bölge (N553S) mutantlarını fare embryonik fibroblast hücrelerinde ifade eden doksisiklin indüksiyon sistemi yarattık. Immunoblotting deneyleri ile aşağı yöndeki fosforilasyon olayları MEF p110B mutant hücreler ya da PI3K etkinleştirmesi sonucu MEF p110B yabanıl tip hücreler için analiz edilmiştir. Sonuçlarımız Sıvı Kromatografi- Kütle Spektrometresi (LC-MS/MS) ile elde edilen karşılaştırmalı fosfoproteomik veri ile desteklenmiştir. Bulgularımızın gösterdiği üzere PI3K sinyal yolağının kısa süreli etkinleştirilmesi sonucu transkripsiyon ve hücre iskeleti düzenlemesi, hücre içi sinyal iletimi, hücre göçü ve metabolizması ile ilgili proteinler açlık durumundaki hücrelere göre ayrımsal bir şekilde fosforile edilmektedir. Bunun yanı sıra, uzun süreli uyarılma sonucu hücre döngüsünün ilerlemesi, fosfataz etkinliği, nükleositoplazmik taşıma ve RNA metabolizması ile eşleştirilen geç cevap proteinlerine karşılaştırmalı fosfoproteom içerisinde sıkça rastlanmıştır. Yabanıl tip B hücrelerinde kısa süreli etkinleşme sonucu rastlanan proteinlere benzer şekilde B E1051K mutant hücrelerinin fosfoproteomu da hücre iskeleti düzenlemesi ve hücre göçü ile alakalı proteinler ile eşleştirilmiştir. Bu hücrelerde gözlemlenen morfolojik değişimlere paralel olarak hücre anatomisinin düzenlenmesinde görev alan proteinler de bulunmuştur. Ayrıca, bazı tümör baskılayıcı ve onkogen proteinleri de ayrımsal olarak fosforile edilen proteinler arasında yer almıştır. Öte yandan, B N553S hücrelerine ait fosfoproteomun yabanıl tip B hücrelerinde uzun sürede etkinleşme sonucu elde edilen proteinlere benzer şekilde RNA metabolizması, nükleer import ve apoptozun düzenlenmesi görevleri açısından zengin olduğu gözlemlenmiştir. Yapısal düzenleme ve mikrotübül montajında görev alan proteinlere de rastlanmıştır. 37 kDa boyutundaki Akt substratı Poly(rC) Binding Protein 1 (Pcbp1), mutantların ve yabanıl tip p110B'yı ifade eden hücrelerin fosfoproteomu arasında ayrımsal şekilde fosforile edilen ortak bir protein olarak bulunmuştur. RNA'ya bağlanma özelliği olan bu protein metastaz ve epithel-mezenkimal geçiş (EMT) ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca RNA kararlılığı ve işlenmesini yönetmesi nedeniyle gen ifadesi üzerinde önemli bir göreve sahiptir. Bu çalışmanın sonucunda elde ettiğimiz sonuçlara göre p110B izoformunun hücre iskeletinin ve transkripsiyonun düzenlenmesi ile hücre göçü üzerinde kayda değer bir etkisinin olması p110B-Pcbp1 ekseninin düzenlenmesinin p110B bağımlı hücrelerdeki tümör ilerlemesinin mekanizmalarını anlamamız konusunda öncü bir görev oynayabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
PI3K pathway activation is a common event observed in various human cancers. As it regulates cell proliferation, migration and metabolism, it has been widely targeted for anticancer therapies and alteration of drug resistance. Studies focusing on PI3K Class IA isoform-specific inhibition has become critical to achieve alternative targeted treatment methods. Although previous findings show that Class IA isoforms differ in their routes of activation, the downstream targets specific to the isoforms have not been fully profiled yet. This study focuses on the phosphoproteomic analysis of p110B isoform-specific downstream molecules upon PI3K pathway activation. We have created a doxycycline-inducible system in Mouse Embryonic Fibroblasts (MEFs) to express wildtype PIK3CB gene encoding p110B or its catalytic and helical domain over-activating mutants, E1051K and N553S. By immunoblotting, the changes in downstream phosphorylation events were analyzed for MEF p110B mutants or for MEF p110B WT cells upon mitogenic PI3K stimulation. These results were collaborated with the comparative phosphoproteomic data obtained from LC-MS/MS Mass Spectrometry analysis. Our findings show that upon short-term stimulation of the PI3K pathway, proteins associated with transcriptional regulation, cytoskeletal rearrangement, cellular signalling, migration and metabolism are differentially phosphorylated. After longer stimulations on the other hand, proteins involved in cell cycle progression, phosphatase activity, nucleocytoplasmic transport and RNA metabolism become more prominent in the comparative phosphoproteome. Similar to early response proteins in B WT cells, the phosphoproteome of B E1051K cells were associated with cytoskeletal rearrangement and cellular migration. Aligning with the morphological changes observed, proteins involved in anatomical structure regulation were found. Additionally, some tumour suppressors and oncogene proteins were found among the differentially regulated phosphoproteins. On the other hand, the phosphoproteome of B N553S cells were enriched for functions of RNA metabolism, nuclear import and apoptotic regulation. Proteins involved in structural organization and microtubule assembly were also observed. 37 kDa Akt substrate Poly(rC) Binding Protein 1 (Pcbp1) was found as a common differentially phosphorylated protein in the phosphoproteomes of mutant and WT p110B expressing cells. It is an RNA-binding protein associated with metastasis and EMT, and has a critical role in gene expression by coordinating RNA stability and processing. As our results have shown that p110B isoform has a major role in cytoskeletal reorganization, cell migration and transcriptional regulation, studying the regulation of p110B-Pcbp1 axis can pave the way to understand the mechanisms of increased tumour progression in p110B-dependent cells.
Benzer Tezler
- Quantitative phosphoproteomic analysis of cytokinesis
Sitokinezin kantitatif fosfoproteomik analizi
ÖZGE KARAYEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
GenetikKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURHAN ÖZLÜ
- Structural analysis of phosphorylation sites at a proteome level and their functional relevance
Başlık çevirisi yok
ALTUĞ KAMACIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyolojiKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURHAN ÖZLÜ SICAKKAN
- Integrative network modelling of drug responses in cancer for revealing mechanism of action
Kanserde ilaç etkilerinin ve benzerliklerinin bulunması amaçlı çoklu omik veri entegrasyonu ile biyolojik ağ modelleme
ŞEYMA ÜNSAL BEYGE
Doktora
İngilizce
2021
BiyoistatistikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiTıp Bilişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURCAN TUNÇBAĞ
- Fosfoproteom analizleri için manyetik özellikte yeni bir afinite kromatografi malzemesi
A new type magnetic immobilized metal affinity chromatography (IMAC) material for phosphoproteomic analyses
VAHİT GÖK
- Reconstruction of the temporal signaling network in salmonella-infected human cells
Salmonella ile enfekte olmuş insan hücrelerinde zamana bağlı sinyal ağlarının yeniden kurulması
GÜNGÖR BUDAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoenformatik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM AYDIN SON
ÖĞR. GÖR. NURCAN TUNÇBAĞ
