The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells
Master of Science (Biomedical Sciences), 2019
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19548 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19548 |
|---|---|
| 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 |
Breast Cancer Protein binding Proteins Analysis Cancer cells Growth Regulation |
| spellingShingle |
Breast Cancer Protein binding Proteins Analysis Cancer cells Growth Regulation Thanaporn Wae-hayee The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| description |
Master of Science (Biomedical Sciences), 2019 |
| author2 |
Kanyanatt Kanokwiroon |
| author_facet |
Kanyanatt Kanokwiroon Thanaporn Wae-hayee |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Thanaporn Wae-hayee |
| author_sort |
Thanaporn Wae-hayee |
| title |
The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| title_short |
The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| title_full |
The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| title_fullStr |
The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| title_full_unstemmed |
The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells |
| title_sort |
study of wt1 and cathepsin d in breast cancer cells |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19548 |
| _version_ |
1806509635843129344 |
| spelling |
th-psu.2016-195482024-07-09T08:34:31Z The Study of WT1 and Cathepsin D in Breast Cancer Cells การศึกษาโปรตีน WT1 และ Cathepsin D ในเซลล์มะเร็งเต้านม Thanaporn Wae-hayee Kanyanatt Kanokwiroon Faculty of Medicine (Biomedical Sciences) คณะแพทยศาสตร์ ภาควิชาชีวเวชศาสตร์ Breast Cancer Protein binding Proteins Analysis Cancer cells Growth Regulation Master of Science (Biomedical Sciences), 2019 Wilms' tumor 1 (WT1) is a zinc finger transcription factor that involved in both biological process and pathological condition including cancer. Overexpression of WT1 was reported in leukemia and a variety of solid tumor such as lung cancer, ovarian cancer as well as breast cancer. The effect of WT1 function result in activation or repression role that depended on its isoform, cell type and partner proteins. In MCF- 7, ER-positive breast cancer cell line, WT1-related proteins were observed by knockdowned WT1 with siRNA technique and analyzed protein patterns with mass spectrometry. This experiment showed upregulation of cathepsin D (Cath D) when WT1 was downregulated. Cath D is aspartic protease presented mature enzyme in lysosome. It has a role in metabolic degradation of intracellular proteins, tissue homeostasis and activation hormone and precursors in the cell including regulation of cell growth and death program. Various studies have been found Cath D overexpression and proposed as a poor prognostic factor in breast cancer. Although Cath D expression was regulated by estrogen stimulation, but in TNBC which lacking of estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR) and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) expression could also express Cath D expression. However, the relationship between WT1 and Cath D in TNBC has never been reported. In this study, the relationship of WT1 and Cath D protein was examined in breast cancer cell lines. Initially, endogenouse protein expression of WT1 and Cath D was observed in MCF-7 ER-positive cell line and TNBC cell lines including MDA-MB-468, MDA-MB-231 and Hs578T. The immunoblotting result showed WT1 and Cath D endogenouse protein expression was different between the groups of cell lines. WT1 protein expression was higher than Cath D in TNBC cell lines while Cath D expression was higher in ER- positive cell line. MDA-MB-468 TNBC cell which showed highest WT1 expression and lowest level of Cath D protein was chosen to clarify WT1-Cath D protein binding by immunoprecipitation (IP) technique. The IP result revealed that WT1 protein could form complex with Cath D in MDA-MB-468. Molecular docking also confirmed that WT1 could directly bind to Cath D. From WT1-Cath D docking structure, active sites of Cath D enzyme were not presented to WT1 cleavage sites. This result could suggest that WT1 interacted with Cath D with catalytic independent. However, WT1-Cath D binding was predicted at pH 7.5 that presented in cytosol and nucleus of the cell. At pH 5 or acidic compartment where presented in lysosome was further observed by PDB2PQR server for charge prediction. The result showed both pH 7.5 and 5 were not affected to WT1-Cath D interaction because the charge alteration was not presented on WT1 and Cath D interacted surface. Thus, WT1-Cath D binding might find at intracellular compartment where showed above pH. 1. The Post Graduate Study Grant from Faculty of Medicine 2. Graduate School Research Support Funding for Thesis from Graduate School Wilms' tumor 1 (WT1) เป็น transcription factor ในกลุ่ม Zinc finger ที่มี บทบาทในกระบวนการทางชีวภาพและการเกิดพยาธิสภาพ เช่น มะเร็ง มีรายงานพบว่ามีการ แสดงออกของโปรตีน WT1 ที่เพิ่มขึ้นในมะเร็งเม็ดเลือดขาว (leukemia) มะเร็งปอด มะเร็งรังไข่ และมะเร็งเต้านม การทํางานของโปรตีน WTI เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นหรือยับยั้งกระบวนการ ต่างๆ โดยขึ้นอยู่กับไอโซฟอร์มของ WT1 ชนิดของเซลล์และโปรตีนที่ร่วมทํางานกับ WT1 จาก การศึกษาก่อนหน้าพบว่าเมื่อลดการแสดงออกของโปรตีน WT1 ด้วยเทคนิค siRNA ใน เซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิด MCF-7 ซึ่งมีตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจนบนผิวเซลล์ พบว่ามีการ แสดงออกของโปรตีน Cathepsin D หรือ Cath D ลดลง โดย Cath D เป็นเอนไซม์ย่อยโปรตีน ชนิด aspartate ที่ถูกสังเคราะห์ภายในไลโซโซม มีบทบาทเกี่ยวกับการย่อยโปรตีนภายในเซลล์ การรักษาภาวะธํารงดุลของเนื้อเยื่อ การกระตุ้นการทํางานของฮอร์โมนและสารตั้งต้นในเซลล์ ตลอดจนมีบทบาทในการควบคุมการเจริญและการตายของเซลล์ มีหลายการศึกษาพบว่า ใน เนื้อเยื่อตัวอย่างของผู้ป่วยมะเร็งเต้านม พบการแสดงออกของ Cath D ที่เพิ่มสูงขึ้น และเป็นตัวระบุ การพยากรณ์โรคที่แย่ ถึงแม้ว่าการแสดงออกของ Cath D เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นด้วยฮอร์โมน เอสโตรเจน แต่พบว่า ในเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิดทริปเปิ้ลเนกาทีฟ (TNBC) ซึ่งไม่มีตัวรับ ฮอร์โมนเอสโตรเจน โปรเจสเตอโรน และ HER2 บนผิวเซลล์ ก็พบการแสดงออกของ Cath D เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน WT1 และ Cath D ในเซลล์มะเร็งเต้านม เพาะเลี้ยงชนิด TNBC ยังไม่เคยมีรายงานมาก่อน การวิจัยครั้งนี้จึงสนใจศึกษาบทบาทของโปรตีน WT1 และ Cath D ในเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิดต่างๆ ในเบื้องต้นได้ศึกษาการแสดงออก ของโปรตีน WT1 และ Cath D ในเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิด MCF-7 ซึ่งเป็นกลุ่มที่มีตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจนบนผิวเซลล์และในกลุ่มเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิด TNBC ได้แก่ MDA-MB-468, MDA-MB-231 และ Hs578T ผลการทดลองพบว่า โปรตีน WT1 และ Cath D มีการแสดงออกที่แตกต่างกันในกลุ่มเซลล์มะเร็งเพาะเลี้ยงทั้ง 2 กลุ่ม กลุ่มมะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยง ชนิด TNBC พบการแสดงออกของ WT1 ที่มากกว่า Cath D ในขณะที่ Cath D มีการแสดงออกที่ เพิ่มขึ้นในกลุ่มเซลล์ที่มีตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจนบนผิวเซลล์ โดยเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิด MDA-MB-468 ซึ่งมีการแสดงออกของโปรตีน WT1 สูง และมีการแสดงออกของโปรตีน Cath D ที่น้อย ถูกเลือกมาใช้ศึกษาต่อด้วยเทคนิค immunoprecipitation หรือ IP เพื่อทดสอบการจับ กันระหว่างโปรตีน WT1 และ Cath D ทั้งยังทําการศึกษาเพิ่มเติมด้วยวิธี molecular docking ผล การศีกษาด้วยวิธีข้างต้น ยืนยันว่าโปรตีน WT1 สามารถจับกับโปรตีน Cath D ได้โดยตรง โดย โครงสร้างดังกล่าวพบว่า active site ของเอนไซม์ Cath D ไม่เข้าจับที่ตําแหน่งย่อยของโปรตีน WT1 จึงสรุปได้ว่า การจับกันของโปรตีนทั้งสองไม่ขึ้นกับบทบาทเอนไซม์ Cath D แต่อย่างไรก็ ตาม การทํานายโครงสร้างดังกล่าว ศึกษาที่ pH 7.5 ซึ่งเป็นสภาวะที่พบในไซโทซอลและนิวเคลียส ของเซลล์ จึงศึกษาการจับกันของโปรตีนดังกล่าวเพิ่มเติมในสภาวะกรด pH 5 ซึ่งเป็นค่า pH ที่พบ ได้ในไลโซโซม ด้วยการทํานายประจุโดยใช้ PDB2PQR server ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ทั้ง pH 7.5 และ 5 ไม่มีผลต่อการจับกันของ WT1 และ Cath D เนื่องจากบริเวณที่โปรตีนทั้งสองเข้า จับกัน ไม่พบการเปลี่ยนแปลงของประจุ ดังนั้นจึงมีโอกาสพบโครงสร้าง WT1-Cath D ได้ใน บริเวณที่มีค่า pH ดังกล่าว 2024-07-09T08:29:09Z 2024-07-09T08:29:09Z 2019 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19548 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |