Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin
Doctor of Philosophy (Biomedical Sciences), 2023
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19140 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19140 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
kusunokinin breast cancer ovarian cancer AKR1B1 |
| spellingShingle |
kusunokinin breast cancer ovarian cancer AKR1B1 Tanotnon Tanawattanasuntorn Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| description |
Doctor of Philosophy (Biomedical Sciences), 2023 |
| author2 |
Potchanapond Graidist |
| author_facet |
Potchanapond Graidist Tanotnon Tanawattanasuntorn |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Tanotnon Tanawattanasuntorn |
| author_sort |
Tanotnon Tanawattanasuntorn |
| title |
Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| title_short |
Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| title_full |
Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| title_fullStr |
Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| title_full_unstemmed |
Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| title_sort |
identification and validation of cancerous targets of kusunokinin |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19140 |
| _version_ |
1784859633230282752 |
| spelling |
th-psu.2016-191402023-12-06T03:14:22Z Identification and validation of cancerous targets of kusunokinin การระบุและพิสูจน์โปรตีนหมายที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งของสารคูซูโนคินิน Tanotnon Tanawattanasuntorn Potchanapond Graidist Faculty of Medicine (Biomedical Sciences) คณะแพทยศาสตร์ ภาควิชาชีวเวชศาสตร์ kusunokinin breast cancer ovarian cancer AKR1B1 Doctor of Philosophy (Biomedical Sciences), 2023 Trans-(-)-kusunokinin hampers breast cancer growth by suppressing many target proteins, such as CFS1R and AKT. Previous results showed that it could bind other targets involved in cancer proliferation and migration. To fill in more information on the trans-(-)-kusunokinin target protein, this study used computational simulations and validated its target on breast and ovarian cancer cells. The results from molecular docking showed that AKR1B1 and MEK2 were potential targets. AKR1B1 represented the strongest binding affinity. Trans-(-)-kusunokinin indicated comparable binding affinity, interaction and orientation in the binding site to AKR1B1 inhibitors. Then, these results were indirect proof on breast (Hs578T and BT549) and ovarian (SKOV3 and A2780) cancer cells. Trans-(±)-kusunokinin had the cytotoxic effect on breast and ovarian cancer cells that were markedly stronger than well-known AKR1B1 inhibitors (zopolrestat and epalrestat). Moreover, trans-(±)-kusunokinin inhibited AKR1B1 enzyme activity with an IC50 value of 9.72 ± 0.18 uM which was stronger than trans-(-)-arctiin (13.65 ± 0.49 uM) but weaker than epalrestat (0.77 ± 0.01 uM) and zopolrestat (31.03 ± 1.40 nM). Moreover, binding between trans-(±)-kusunokinin and intracellular AKR1B1 protected the degradation of AKR1B1 at 75 C and 60 C on Hs578T and SKOV3 cells, respectively. Notably, the inhibitory effect of trans-(±)-kusunokinin on AKR1B1 led to the protection of glucose-induced cellular lipid peroxidation in a dose-dependent manner, which was stronger than epalrestat on Hs578T cells. In addition, trans-(±)-kusunokinin suppressed AKR1B1, resulting in the suppression of its signaling molecules, including PKCδ, NF-κB, AKT, Nrf2, COX2, Twist2. Trans-(±)-kusunokinin also altered epithelial mesenchymal transition (EMT) markers by increasing E-cadherin levels and decreasing N-cadherin levels on Hs578T cells. In conclusion, trans-(-)-kusunokinin exhibited a strong binding affinity with AKR1B1, thereby mitigating oxidative stress and changing EMT protein levels on aggressive breast cancer. This research was supported financially by the Thailand Research Fund through the Royal Golden Jubilee (RGJ) Ph.D. Program (PHD/0186/2561), Agricultural Research Development Agency (ARDA) (Public Organization) (CRP6205031700) and the Faculty of Medicine (REC 64-066-4-2), Prince of Songkla University, Songkhla, Thailand. สารคูซูโนคินินสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งเต้านมโดยการไปยับยั้งโปรตีนเป้าหมายหลายชนิด เช่น CSF1R และ AKT จากการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าสารคูซูโนคินินสามารถจับกับโปรตีนเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งตัวและการเคลื่อนย้ายของเซลล์ได้หลายชนิดด้วย ดังนั้นเพื่อให้ได้ข้อมูลของโปรตีนเป้าหมายของสารคูซูโนคินินมากขึ้น การศึกษาในครั้งนี้จึงใช้เทคนิคการจำลองการจับด้วยคอมพิวเตอร์และพิสูจน์โดยการจับทางอ้อมในเซลล์มะเร็งเต้านมและรังไข่ จากการศึกษาด้วยเทคนิคโมเลกุลาร์ดอกกิงพบว่าโปรตีน AKR1B1 และ MEK2 น่าจะเป็นเป้าหมายของสารคูซูโนคินิน โดยโปรตีน AKR1B1 ให้ผลการจับที่ดีที่สุด ซึ่งจากการศึกษาพลวัตรเชิงโมเลกุลบ่งชี้ว่าสารคูซูโนคินินมีลักษณะการจับใกล้เคียงกับสารที่เป็นตัวยับยั้งโปรตีน AKR1B1 ทั้งในแง่ของพลังงานอิสระในการเข้าจับ อันตรกิริยา และลักษณะกางวางตัวของโครงสร้างในบริเวณเร่ง จากนั้นจึงทำการพิสูจน์ผลที่ได้นี้เพิ่มเติมในเซลล์มะเร็งเต้านม (Hs578T และ BT549) และเซลล์มะเร็งรังไข่ ( (SKOV3 และ A2780) ซึ่งพบว่าสารคูซูโนคินินยับยั้งเซลล์มะเร็งเต้านมและรังไข่ได้ดีกว่าสารที่เป็นตัวตัวยับยั้งโปรตีน AKR1B1 (ได้แก่ zopolrestat และ epalrestat) ยิ่งไปกว่านั้นสารคูซูโนคินินยังมีฤทธิ์ในการยับยั้งเอนไซม์ AKR1B1 โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 9.72 ± 0.18 ไมโครโมลาร์ ซึ่งให้ผลดีกว่าสาร trans-(-)-artiin (13.65 ± 0.49 ไมโครโมลาร์) แต่มีฤทธิ์น้อยกว่าสาร epalrestat (0.77 ± 0.01 ไมโครโมลาร์) และ zopolrestat (31.03 ± 1.40 นาโนโมลาร์) นอกจากนี้ยังพบอีกว่าการจับของสารคูซูโนคินินกับโปรตีน AKR1B1 ภายในเซลล์ Hs578T และ SKOV3 สามารถป้องกันการสลายตัวของโปรตีน AKR1B1 จากความร้อนที่อุณหภูมิ 75 และ 60 องศาเซลเซียส ได้ตามลำดับ สิ่งที่น่าสนใจ คือ การยับยั้งโปรตีน AKR1B1 ของสารคูซูโนคินินสามารถป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันจากการชักนำของกลูโคสในเซลล์ Hs578Tได้ โดยให้ผลแปรผันตรงกับความเข้มของสารคูซูโนคินินและยังมีฤทธิ์ที่ดีกว่าสาร epalrestat ซึ่งการยับยั้งนี้ส่งผลในการยับยั้งโปรตีนปลายน้ำของโปรตีน AKR1B1 ได้แก่ PKCδ, NF-κB, AKT, Nrf2, COX2 และ Twist2 ยิ่งไปกว่านั้นยังพบการเปลี่ยนแปลงของระดับโปรตีนของตัวบ่งชี้ในกระบวนการเปลี่ยนแปลงเซลล์เยื่อบุผิวไปเป็นเซลล์มีเซ็นไคน์ (Epithelial Mesenchymal Transition; EMT) โดยพบการเพิ่มขึ้นของระดับโปรตีน E-cadherin และการลดลงของระดับโปรตีน N-cadherin ในเซลล์ Hs578T จากผลการศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่าสารคูซูโนคินินสามารถจับกับโปรตีน AKR1B1 ได้ดี ส่งผลให้เกิดการยับยั้งการเกิดสภาวะเครียดของเซลล์ที่เกิดจากอนุมูลอิสระ และยังชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนในกระบวนการ EMT ของเซลล์มะเร็งเต้านมระยะลุกลาม 2023-12-06T03:11:30Z 2023-12-06T03:11:30Z 2023 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19140 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |