Αφηρημένο

Η πρωτεΐνη τυροσίνης κινάσης-7 (PTK7) είναι ένα καταλυτικά ανενεργό υποδοχέα κινάσης τυροσίνης (RTK). PTK7 ρυθμίζεται αυξητικά σε πολλούς κοινούς ανθρώπινους καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου, ο καρκίνος του πνεύμονα, γαστρικό καρκίνο και οξεία μυελοειδή λευχαιμία. Ο λόγος για αυτή την αυξητική ρύθμιση δεν είναι ακόμη γνωστή. Για να διερευνήσουν το λειτουργικό ρόλο της PTK7, την έκφραση της PTK7 σε HCT 116 κύτταρα εξετάστηκε χρησιμοποιώντας μικρές παρεμβολές (siRNA) τη μεσολάβηση γονιδιακή σίγηση. Μετά την επιμόλυνση, το siRNA κατέστειλε επιτυχώς PTK7 mRNA και έκφρασης πρωτεΐνης. Χτύπημα κάτω από PTK7 σε HCT 116 κύτταρα ανέστειλε τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό σε σύγκριση με τις ομάδες ελέγχου και απόπτωση. Επιπλέον, αυτή η απόπτωση χαρακτηρίζεται από μειωμένη μιτοχονδριακή μεμβράνη δυναμικό και την ενεργοποίηση της κασπάσης-9 και -10. Η προσθήκη ενός αναστολέα κασπάσης-10 μπλοκάρει εντελώς αυτή την απόπτωση, υποδηλώνοντας ότι η κασπάση-10 μπορεί να παίζει έναν κρίσιμο ρόλο στη PTK7-knockdown επαγόμενη απόπτωση, κατάντη των μιτοχονδρίων. Αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί να υποδεικνύουν ένα ρόλο για PTK7 στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την κυτταρική απόπτωση και μπορεί να παρέχουν μια πιθανή θεραπευτική οδός για την θεραπεία μιας ποικιλίας καρκίνων

Παράθεση:. Meng L, Sefah Κ, O’Donoghue MB, Zhu G, Shangguan D, Noorali A, et al. (2010) Η σίγαση του PTK7 σε καρκίνο του κόλον Κύτταρα: Κασπάση-10-Dependent απόπτωση μέσω μιτοχονδριακού οδό. PLoS ONE 5 (11): e14018. doi: 10.1371 /journal.pone.0014018

Επιμέλεια: Zhongjun Zhou, Το Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ, Χονγκ Κονγκ

Ελήφθη: 12 Ιούλη, 2010? Αποδεκτές: 28 Οκτ 2010? Δημοσιεύθηκε: 16, Νοέμβρη του 2010

Copyright: © 2010 Meng et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας (NIH), Οργανισμός # R01GM066137 (https://grants.nih.gov/grants/oer.htm). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Οι κινάσες τυροσίνης υποδοχέα (RTKs) συνθέτουν μία κλάση διαμεμβρανικών πρωτεϊνών σηματοδότησης που μεταδίδουν εξωκυτταρικά σήματα στο εσωτερικό του κυττάρου. Η απορρύθμιση των RTKs παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη ή /και την πρόοδο πολλών μορφών καρκίνου [1]. Πρωτεΐνη κινάση τυροσίνης-7 (PTK7), η οποία είναι επίσης γνωστή ως καρκίνωμα κόλου κινάσης-4 (CCK4), είναι μια σχετικά νέα και λίγο μελετημένη μέλος της υπεροικογένειας RTK. Περιέχει ένα εξωκυτταρικό τομέα με εφτά ανοσοσφαιρίνη σαν θηλιές, μια διαμεμβρανική περιοχή, και ένα καταλυτικά ανενεργό τομέα κινάσης τυροσίνης [2], [3]. Ωστόσο, ως αποτέλεσμα της υποκατάστασης αμινοξέος μέσα στην καταλυτική περιοχή, PTK7 είναι ένα pseudokinase χωρίς ανιχνεύσιμη καταλυτική δράση κινάσης τυροσίνης [1], [4]. Αρχικά ταυτοποιήθηκε ως ένα γονίδιο που εκφράζεται με καρκίνο του κόλον κυτταρική γραμμή που λαμβάνεται, αλλά δεν εκφράζεται σε ανθρώπινους ιστούς ενηλίκων κόλον [2]. Σε αντίθεση, τα υψηλά επίπεδα έκφρασης PTK7 δει σε εμβρυϊκό παχύ έντερο ποντικού [1], [2], [4]. Η έκφραση του PTK7 είναι ρυθμισμένα προς τα πάνω σε πολλούς κοινούς ανθρώπινους καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου, ο καρκίνος του πνεύμονα, γαστρικό καρκίνο και οξεία μυελοειδή λευχαιμία [2], [5], [6], [7], [8], [9] . Πρόσφατα, PTK7 αναγνωρίστηκε ως νέο ρυθμιστή των μη κανονικών WNT ή επίπεδη κυτταρική πολικότητα (PCP) σηματοδότησης [10], [11]. PTK7 φαίνεται επίσης να παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό του σωλήνα, τη μετανάστευση, εισβολή ενδοθήλια και της αγγειογένεσης σε κύτταρα HUVEC [12]. Ωστόσο, ο λειτουργικός ρόλος του PTK7 στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την απόπτωση παραμένει ασαφής.

Aptotosis είναι προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, συνήθως διαμεσολαβείται από μια οικογένεια πρωτεασών κυστεΐνης είναι γνωστή ως κασπάσες [13]. Οι κασπάσες συντίθενται ως ανενεργά προένζυμα είτε με ένα μακρύ (κασπάση-8, -9 και -10) ή ένα σύντομο (κασπάσης-3, -6 και -7) προπεριοχής [14], [15]. Αυτές οι τελευταίες πρωτεάσες διασπούν μια σειρά βασικών ενδοκυττάριων πρωτεϊνών που οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο [16].

Δύο κύριες οδούς της απόπτωσης έχουν εντοπιστεί. Η ενδογενής οδός (μιτοχόνδρια οδός) περιλαμβάνει μια μείωση στο δυναμικό μιτοχονδριακής μεμβράνης και απελευθέρωση του κυτοχρώματος

γ

[17], το οποίο ενεργοποιεί κασπάση-9 μέσω του αποπτωσώματος. Στη συνέχεια, κασπάσης-9 εκκινεί μια πρωτεολυτικό καταρράκτη κασπάσης που σκοτώνει τα κύτταρα. Η εξωγενής οδός (οδός υποδοχέα θάνατος) περιλαμβάνει την υπεροικογένεια υποδοχέα παράγοντα νέκρωσης όγκων (TNF). Σε απάντηση προς τη σύνδεση του TNF συνδετήρα, αυτοί οι υποδοχείς μεμβράνης προσλαμβάνουν μόρια προσαρμογέα και ενεργοποιούν κασπάσης-8 στο επάγει θάνατο σύμπλεγμα σηματοδότησης (DISC). Η ενεργοποιημένη κασπάση-8 ενεργοποιεί είτε απευθείας κατάντη κασπάσες ενέργειας, όπως κασπάση-3, ή συνδέεται με το ενδογενή οδό μέσω διάσπασης του BCL-2 Αλληλεπίδραση τομέα (Bid) να περικοπεί Bid (tBid) [18].

Η κασπάση-10 γονίδιο συνδέεται με το γονίδιο κασπάσης-8 στο ανθρώπινο χρωμόσωμα 2q33-34 τόπο [19]. Ωστόσο, οι φυσιολογικές λειτουργίες της κασπάσης-10 παραμένουν ελάχιστα κατανοητή, αν και πιστεύεται ότι παίζει ρόλο στην οδό του υποδοχέα θανάτου. Η κασπάση-10 αναφέρθηκε επίσης να ενεργοποιηθεί κατάντη των μιτοχονδρίων σε κυτταροτοξικό φάρμακο επαγόμενη απόπτωση των καρκινικών κυττάρων [20]. έχουν αποκτήσει την αδρανοποίηση μεταλλάξεις της κασπάσης-10 έχουν ταυτοποιηθεί σε κύτταρα όγκου από ασθενείς με στερεούς όγκους [21], [22], [23]. Πρόσφατα, κασπάση-10 απεδείχθη ότι παίζει ένα ρόλο στην απόπτωση που επάγεται από την πακλιταξέλη, ένα αντικαρκινικό φάρμακο, μέσω ενός Fas-πρωτεΐνη που συνδέεται με πεδίου θανάτου (FADD) -εξαρτώμενη μηχανισμός [24].

Ο όρος παρεμβολή RNA (RNAi) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από την Πυροσβεστική

et al.

[25] στην εργασία τους στο

Caenorhabditis elegans

. RNAi είναι ένας κυτταρικός μηχανισμός με τον οποίο μικρές RNAs παρεμβολής (siRNAs) (19-23 νουκλεοτίδια σε μήκος) ενεργοποιούν την αποικοδόμηση του συγκεκριμένου mRNA [25], [26]. Έχει αποδειχθεί ότι τα siRNA μπορεί σιωπή συγγενές γονιδιακή έκφραση μέσω της οδού RNAi σε κύτταρα θηλαστικών [27]. Οι ιδιότητες του RNAi, συμπεριλαμβανομένου αυστηρές στόχου γονίδιο εξειδίκευση και την απλότητα του σχεδιασμού και των δοκιμών [28], έχουν διευρύνει σημαντικά το δυναμικό της για μηχανιστικές μελέτες των πρωτεϊνών, καθώς και για θεραπευτικές προσεγγίσεις για τη θεραπεία ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου [29], [30 ].

σε αυτή τη μελέτη, ένα siRNA που στοχεύει ανθρώπινο mRNA PTK7 χρησιμοποιήθηκε για μέγιστη αναστολή της έκφρασης PTK7 προκειμένου να εξετάσει το ρόλο των PTK7 στην απόπτωση και τον πολλαπλασιασμό. Να χτυπήσει κάτω PTK7 σε HCT 116 κύτταρα ανέστειλε τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την απόπτωση. Επιπλέον, αυτή η απόπτωση χαρακτηρίζεται από μειωμένη μιτοχονδριακή μεμβράνη δυναμικό και την ενεργοποίηση της κασπάσης-9 και -10. Η προσθήκη ενός αναστολέα κασπάσης-10 μπλοκάρει εντελώς αυτή την απόπτωση, υποδηλώνοντας ότι η κασπάση-10 μπορεί να παίζει έναν κρίσιμο ρόλο στη PTK7-knockdown επαγόμενη απόπτωση κατάντη των μιτοχονδρίων. Ως εκ τούτου, αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί να υποδεικνύουν ένα ρόλο για PTK7 στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την κυτταρική απόπτωση

Υλικά και Μέθοδοι

Υλικά