Wpływ indukowanej stresem oksydacyjnym aktywacji ścieżki sygnalizacyjnej białka p66Shc na mitochondrialne parametry bioenergetyczne i poziom reaktywnych form tlemu w ludzkich liniach raka sutka MDA-MB-231 oraz MCF-7 : praca doktorska

Bibliography

Mitochondria pełnią szereg niezwykle istotnych funkcji w komórce takich jak synteza ATP czy produkcja reaktywnych form tlenu. Są one również zaangażowane w wiele kluczowych procesów komórkowych, w regulację poziomu wielu ważnych dla komórki metabolitów, czy też inicjacji procesu apoptozy. Nie dziwi zatem fakt, że mitochondria komórek nowotworowych wydają się być potencjalnym celem stosowanych terapii antynowotworowych. Istnieje szereg dowodów wskazujących na to, że zarówno w proces apoptozy jak i produkcji RFT zaangażowane jest białko adaptorowe p66Shc, które w porównaniu z innymi białkami rodziny ShcA (p46Shc i p52Shc) wykazuje unikalne właściwości prooksydacyjne. Biorąc pod uwagę fakt, że białko p66Shc może odgrywać podwójną rolę: negatywnego regulatora proliferacji i swoistego ,,czujnika stresu oksydacyjnego”, wydaje się ono być potencjalnym celem terapeutycznym w zakresie proliferacji i progresji nowotworów jak również w terapii antynowotworowej.Niniejsza praca doktorska dotyczy kompleksowej oceny roli białka p66Shc w fizjologii mitochondriów komórek raka sutka oraz związanej z tym odpowiedzi komórek na traktowanie chemioterapeutykiem (doksorubicyną). Ponadto, wykorzystanie ludzkich linii nowotworowych raka sutka (MDA-MB-231 i MCF-7) jak również uzyskanych w wyniku modyfikacji genetycznych klonów tych linii różniących się poziomem białka p66Shc pozwoliło mi wyjaśnić, w jaki sposób białko p66Shc może wpływać na metabolizm mitochondriów komórek raka sutka.Analiza porównawcza dwóch linii nowotworowych ze względnie różnym poziomem białka p66Shc oraz ich nienowotworowego odpowiednika (linii MCF-10) wykazała, że obie linie nowotworowe MDA-MB-231 oraz MCF-7 reprezentujące dwa różne podtypy raka sutka oraz wykazujące odmienne stopnie metastatyczności: różnią się istotnie w kontekście większości zbadanych parametrów funkcjonalnych komórki. Ponadto, zmiana poziomu białka p66Shc (niezależnie w obrębie każdej z linii nowotworowych) spowodowała odmienny efekt w tych samych klonach odpowiednio linii: MDA-MB-231 oraz MCF-7 (z podwyższonym poziomem białka p66Shc, z podwyższonym poziomem zmutowanej w reszcie seryny 36 formy białka p66Shc oraz z wyciszoną ekspresją genu kodującego białko p66Shc). Klon pozbawiony białka p66Shc w przypadku obu badanych linii nowotworowych wykazuje najbardziej znaczące zmiany obserwowane głównie w badanych parametrach mitochondrialnych. Co ciekawe, w żadnej z badanych linii nowotworowych raka sutka nie zauważyłam korelacji

255 stron : ilustracje ; 30 cm

255 pages : illustrations ; 30 cm

Streszczenie w języku angielskim

Summary in English

Bibliografia

Mitochondria carry out a variety of important cellular functions including ATP synthesis as well as reactive oxygen species production. They are also implicated in many crucial cellular processes, in regulation of the levels of several substantial for the cell metabolites and e.g., in the initiation of the apoptosis process. Therefore, it is not surprising that mitochondria of tumor cells could be a potential target in chemotherapy. Substantial number of evidence indicate that both, apoptosis and reactive oxygen species production involve a small p66Shc adaptor protein, which demonstrates the unique prooxidative properties comparing to other ShcA family members (p46Shc and p52Shc). Taking into account the fact that p66Shc can play a dual role as a negative regulator of proliferation and as oxidative stress sensor, p66Shc seems to be a promising target concerning cancer proliferation, tumor progression and chemotherapeutic treatment.My doctoral dissertation presents a comprehensive evaluation of the role of p66Shc protein in mitochondrial physiology of breast cancer cells. Moreover, describes response of these cells to chemotherapeutic treatment with the use of doxorubicin agent. Furthermore, the use of human breast cancer cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7) and their genetically modified clones presenting different level of p66Shc protein allowed me to demonstrate how the p66Shc protein can affect the mitochondrial metabolism of human breast cancer cells.The comparative analysis of two breast cancer cell lines characterized with relatively different level of p66Shc and their noncancerous equivalents (MCF-10) have revealed that both tumor cell lines: MDA-MB-231 and MCF-7 being two various subtypes of breast cancer and characterized with different metastasis abilities significantly differ in most of studied cellular parameters. Furthermore, changes in the level of p66Shc protein (in individual breast cancer cell lines) exert different effects in the same clones respectively: MDA-MB-231 and MCF-7 tumor cell lines (overexpressing p66Shc protein, overexpressing of Ser36-mutated p66Shc as well as knockout of p66Shc). Knocking out p66Shc in both breast cancer cell lines caused significant changes observed mostly in mitochondrial physiological parameters. Interesting, in both of examined breast cancer cell lines, I did not found positive correlation between overexpression of p66Shc (containing serine 36 residue responsible for the prooxidative properties of the p66Shc protein) and the level of reactive oxygen species. I have shown that clone of MDA-MB-231 (which is more metastatic type of breast cancer comparing to MCF-7 cell line) lacking p66Shc protein represents the most glycolytic phenotype comparing to other