VEGA 2/0156/16

Vplyv látok vyvolávajúcich stres endoplazmatického retikula a inhibítorov proteozómu na leukemické bunkové línie L1210, SKM-1 a MOLM-13, u ktorých bola vyvolaná nadexpresia P-glykoproteínu        

Vedúci projektu: Mário Šereš

Trvanie: január 2016 – december 2018
Koordinujúca organizácia: Ústav molekulárnej fyziológie a genetiky SAV, Bratislava

Anotácia:

V myších leukemických bunkách L1210, u ktorých bola expresia P-gp navodená buď selekciou s vinkristínom alebo transfekciou s ľuským génom kódujúcim P-gp, sme zistili, že tieto bunky vykazujú zvýšenú rezistenciu nielen na substráty P-gp ale aj na cisplatinu (cytostatikum, ktoré nie je substrátom P-gp) a na látky vyvolávajúce stres endoplazmatického retikula ako sú tapsigargín a tunikamycín. Ďalej sme pozorovali výrazné rozdiely medzi P-gp pozitívnymi a P-gp negatívnymi bunkami L1210 v interakcii s lektínmi. To naznačuje, že s expresiou P-gp v L1210 bunkách je spojená rozsiahla remodelácia povrchových sacharidov. Prítomnosť P-gp v týchto bunkách vyvoláva rozsiahle zmeny bunkových regulačných procesov vrátane fosforylácie a glykozylácie proteínov, ako aj reguláciu iniciácie a progresie apoptózy. Získanie nových poznatkov o regulačnej úlohe P-gp môže prispieť k lepšiemu pochopeniu mechanizmov uplatňujúcich sa pri rozvoji viacliekovej rezistencie leukemických buniek sprostredkovanej P-gp.

Kľúčové slová:

Viaclieková rezistencia, P-glykoproteín, stres endoplazmatického retikula, inhibítory proteozómovej aktivity, leukémia

Ciele:

P-gp exprimujúce bunky L1210 sú menej citlivé na nasledovné látky vyvolávajúce stres ER: tunikamycín, ktorý je inhibítor N-glykozylácie; tapsigargín, ktorý ako inhibítor Ca2+-ATP-ázy endoplazmatického retikula reguluje proces skladovania vápnika v endoplazmatickom retikule. V bunkách kultivovaných v prítomnosti týchto látok nedochádza ku glykozylácii P-gp, ktorý však napriek tomu je zabudovaný do plazmatickej membrány a jeho transportná aktivita nie je ovplyvnená. Táto situácia je v rozpore s často akceptovanou predstavou, že zablokovanie glykozylácie proteínu v endoplazmatickom retikule, vedie k jeho následnej ubikvitinácii a degradácii v proteozóme. Cieľom predloženého projektu bude štúdium tohto rozporu a jeho dosahu na proces kontroly kvality proteínov prostredníctvom glykozylácie v endoplazmatickom retikule. Problematiku projektu budeme riešiť v dvoch etapách:

  • Vplyv expresie P-glykoproteínu (prípadne ďalších markerov MDR) v ľudských leukemických bunkách na toxicitu látok vyvolávajúcich stres ER. Efekt inhibítorov proteozómu na toxicitu týchto látok.
  • Sledovanie spektra ubikvitinovaných proteínov v prítomnosti látok indukujúcich stres ER/inhibítorov proteozómu vo vzťahu k expresii P-gp v leukemických bunkách.

Tieto otázky budeme v projekte študovať s použitím už spomenutého bunkového modelu alebo s ľudskými leukemickými líniami, u ktorých sme navodili nadexpresiu P-gp adaptáciou na rôzne chemoterapeutiká ako vinkristín, mitoxantrón alebo azacytidín.

Publikácie:

PubMed Messingerova L, Imrichova D, Coculova M, Zelina M, Pavlikova L, Kavcova H, Seres M, Bohacova V, Lakatos B, Sulova Z, Breier A: Different Mechanisms of Drug Resistance in Myelodysplastic Syndromes and Acute Myeloid Leukemia. (Chapter 7), In Myelodysplastic Syndromes (Ota Fuchs Ed.), InTech, ISBN 978-953-51-2586-0, 2016, pp 181-200
PubMed Pavlikova L, Seres M, Imrichova D, Hano M, Rusnak A, Zamorova M, Katrlik J, Breier A, Sulova Z. The expression of P-gp in leukemia cells is associated with cross-resistance to protein N-glycosylation inhibitor tunicamycin. Gen Physiol Biophys. 35 (2016) 497-510
PubMed Coculova M, Imrichova D, Seres M, Messingerova L, Bohacova V, Sulova Z., Breier A. The expression of P-glycoprotein in leukemia cells is associated with the upregulated expression of nestin, a class 6 filament protein. Leuk Res. 36 (2016) 32-39.
PubMed Messingerova L, Imrichova D, Kavcova H, Seres M, Sulova Z., Breier A. A decrease in cellular microRNA-27a content is involved in azacytidine-induced P-glycoprotein expression in SKM-1 cells. Toxicol In Vitro. 36 (2016) 81-88.