Using 2-D liquid separation of proteins to monitore development of resistance to cyclin-dependent kinases inhibition in cancer cells

0042106 - ÚŽFG 2007 IT eng A - Abstrakt
Skalníková, Helena - Halada, Petr - Novák, Petr - Hajdúch, M. - Moos, J. - Filová, V. - Kovářová, Hana
Using 2-D liquid separation of proteins to monitore development of resistance to cyclin-dependent kinases inhibition in cancer cells.
[Použití dvojrozměrné kapalinové separace proteinů ke sledování vzniku rezistence k inhibici cyklin-dependentních kináz.]
7th Siena Meeting from Genome to Proteome: Back to the Future. Siena, 2006. s. 1.
[7th Siena Meeting from Genome to Proteome: Back to the Future. 03.09.2006-07.09.2006, Siena]
Grant CEP: GA ČR GA301/05/0418
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50450515
Klíčová slova: cycli-dependent kinases
Kód oboru RIV: EB - Genetika a molekulární biologie

Cyclin-dependent kinases (CDKs) are key regulators of cell cycle, differentiation and apoptosis. Deregulation of CDKs in many cancer cells has motivated the effort to develop pharmacologically active CDK inhibitors. Synthetic trisubstituted purine derivatives including bohemine specifically inhibit cdk1 family of kinases and they represent a new generation of potential anti-cancer drug. In this study, we used proteomic approach to monitor response of cancer cells to bohemine. Model of human CEM T-lymphoblastic leukaemia cell line (CEM), susceptible to bohemine, was utilised for these studies. Moreover, resistant CEM counterparts (CEM-R) were derived by culturing CEM cells in presence of sub-lethal doses of bohemine . Proteins were separated by two-dimensional liquid chromatography PF 2D system (Beckman Coulter) using chromatofocusing in the first dimension followed by reversed phase HPLC. Changes in cellular protein composition of CEM and CEM-R cells after treatment by bohemime were evaluated and differently regulated proteins were identified by mass spectrometry. Among them, several histone variants indicated that anti-mitotic and anti-cancer activities of bohemine in susceptible cells may be associated with epigenetic regulation at the level of chromatin structure. In addition, decrease in crkl kinase was observed and verified by immunoblot in susceptible CEM cells. Other identified proteins reflect the fine balance between chemoresistant and susceptible phenotypes in cancer cells and deserve further verification and deeper studies as potential biomarkers of tumour response.

Cyklin-dependentní kinázy (CDK) jsou klíčovými regulátory buněčného cyklu, diferenciace a apoptózy. Poruchy regulace CDK u mnoha nádorových buněk vyústily ve snahu vyvinout farmakologicky účinné CDK inhibitory. Syntetické trisubstituované deriváty purinu včetně Boheminu specificky inhibují CDK1 rodinu kináz a jsou novou generací potenciálních protinádorových léčiv. V této studii jsme použili proteomický přístup ke sledování odpovědi nádorových buněk k Boheminu. Použit byl model lidské T-lymfoblastické leukémie - CEM buněčná linie vnímavá k Boheminu. Navíc, kultivací v nízkých dávkách Boheminu byla odvozena CEM-R kultura rezistetní k tomuto léčivu. Proteiny byly separovány dvojrozměrnou kapalinovou chromatografií PF 2D (výrobce Beckman Coulter), která v první dimenzi používá chromatofokusaci následovanou HPLC s reverzní fází. Po vyhodnocení změn v proteinovém složení CEM a CEM-R buněk po ošetření Boheminem byly rozdílně regulované proteiny identifikovány pomocí hmotnostní spektrometrie. Mezi identifikovanými proteiny bylo detekováno několik variant histonů, které indikují, že protinádorové účinky Boheminu mohou být spojeny s epigenetickou regulací na úrovni struktury chromatinu. Dále byl pozorován pokles v hladině CrkL kinasy v CEM buňkách. Pokles hladiny tohoto proteinu byl ověřen imunoblotem. Ostatní identifikované proteiny poukazují na jemnou rovnováhu mezi rezistentním a vnímavým fenotypem nádorových buněk a zasluhují další verifikaci a podrobnější studie jako biomarkery nádorové odpovědi.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0135414