p38 MAPK plays an essential role in apoptosis induced by photoactivation of a novel ethylene glycol porphyrin derivative

0094890 - ÚMG 2009 RIV GB eng J - Journal Article
Králová, Jarmila - Dvořák, Michal - Koc, Michal - Král, V.
p38 MAPK plays an essential role in apoptosis induced by photoactivation of a novel ethylene glycol porphyrin derivative.
[p38 MAPK hraje zásadní roli v apoptóze vyvolané fotoaktivací nového etylenglykolového derivátu porfyrinu.]
Oncogene. Roč. 27, č. 21 (2008), s. 3010-3020. ISSN 0950-9232. E-ISSN 1476-5594
R&D Projects: GA AV ČR KAN200200651
Institutional research plan: CEZ:AV0Z50520514
Keywords : porphyrin * photoactivation * apoptosis of tumour cells * p38 MAPK, caspase * lysosome
Subject RIV: EB - Genetics ; Molecular Biology
Impact factor: 7.216, year: 2008

In this study, we provide evidence that our new photosensitizing compound, ethylene glycol porphyrin (PORF-TEG), induces a rapid activation of the cell death machinery, upon photostimulation in various cancer cells. PORF-TEG, although primarily localized in lysosomes, induces mitochondria-driven apoptosis. The induction of apoptosis is accompanied by immediate and sustained activation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK). Conversely, the inhibition of p38 by inhibitors and by the p38alpha dominant-negative mutant as well as the deletion of the p38alpha gene protected cells from apoptosis. Activation of the p38 signaling pathway occurs upstream of caspase activation. In addition, preincubation of cells with scavengers of reactive oxygen species attenuated p38 and caspase activation and increased cell survival, thus connecting reactive oxygen species formation with the activation of the p38 pathway. The data suggest a key role for p38 MAPK in PORF-TEG-photoinduced apoptosis.

Studie přináší důkazy o tom, že nová, námi připravená fotosensitizující látka - etylenglykolový derivát porfyrinu (PORF-TEG), indukuje (po fotoaktivaci) řízenou buněčnou smrt, apoptózu, u různých druhů nádorových buněk. PORF-TEG, přestože je primárně lokalizován v lysosomech, vyvolává mitochondriálně řízenou apoptózu. Indukce apoptózy je doprovázena bezprostřední a trvalou aktivací p38 mitogen-aktivované protein kinázy (MAPK). Použití inhibitorů p38 kinázy nebo p38alfa dominatně-negativní mutanty stejně jako odstranění p38alfa genu vedlo k potlačení apoptózy. Aktivace p38 signální dráhy předchází aktivaci specifických proteáz - kaspáz. Buňky, které byly před fotoaktivací PORF-TEG ovlivněné látkami pohlcujícími reaktivní kyslíkové molekuly, měly sníženou aktivaci p38 kinázy, kaspáz a zvýšenou životnost. To ukazuje na spojitost tvorby reaktivních druhů kyslíku s aktivací p38 dráhy. Tyto výsledky ukazují na klíčovou úlohu p38 kinázy v indukci apoptózy PORF-TEG po stimulaci světlem.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0154594