بیان و تخلیص پروتئین کالپروتکتین (S۱۰۰A۹/S۱۰۰A۸)و مطالعه اثرات آن بر مسیرهای سیگنالیMAP کیناز و آپاپتوزیس در رده سلولی سرطان معدهAGS
عنوان اصلي به زبان ديگر
Expression and purification of calprotectin (S۱۰۰A۸/S۱۰۰A۹) and study of it's effects on MAP kinase and apoptosis signaling pathways in AGS gastric cancer cell line
نام نخستين پديدآور
/فاطمه شعبانی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: علوم طبیعی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۴۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
زیست شناسی بیوشیمی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۱۱/۱۹
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
کالپروتکتین یک پروتئین هترودایمر است و دارای دو زیر واحد S۱۰۰A۸ و S۱۰۰A۹ می باشد که از اعضای خانواده پروتئینی سیتوپلاسمی S۱۰۰ هستند و دارای دمینhand - EFبا قابلیت اتصال به کلسیم می باشند .این پروتئین در فاگوسیت هایی مانند نوتروفیل ها بیان می شود و توسط فاگوسیت های فعال شده ترشح می گردد .کالپروتکتین پروتئینی کلیدی بین سرطان و التهاب می باشد .در شرایط طبیعی، غلظت کالپروتکتین در سرم انسانی کمتر از g/ml ۱ می باشد درحالیکه در بیمای های التهابی و انواع سرطان افزایش می یابد .بنابراین این پروتئین می تواند بعنوان یک فاکتور تشخیصی قوی مورد توجه قرار گیرد .از آنجاییکه سلول های سرطان دارای مکانیسمهای گوناگونی هستند که آنها را در برابر مرگ سلولی مقاوم می کند، بنابراین آپاپتوزیس بعنوان یک استراژی موثر در کنترل و درمان سرطان شناخته شده است .هدف از این مطالعه بررسی اثرات کالپروتکتین نوترکیب انسانی بر سلول های آدنوکارسینومای AGS است که شایع ترین نوع سرطان معده می باشد .وکتور بیانی pET۱۵b دارای بخش کدکننده پروتئین های S۱۰۰A۸ و S۱۰۰A۹ برای بیان پروتئین های نوترکیب دارایtag - Hisدر باکتری های Escherichia coli BL۲۱ (DE۳) بعنوان سلول های میزبان استفاده شد .ترانسفرماسیون به روش شوک حرارت / CaCl۲انجام شد .آمپی سیلین نیز بعنوان فاکتور انتخابی استفاده شد و یک تک کلنی از کلنی های باکتری ترانسفرم شده در حضورIPTG ، بعنوان محرک بیان پروتئین، کشت داده شد .سلولها جمع آوری شده و با سونیکاتور لیز گشتند .تخلیص پروتئین های نوترکیب دارایtag - Hisبا استفاده از کروماتوگرافی تمایلیNTA - Niو ایمیدازول انجام شد .ایمیدازول بوسیله دیالیز از محیط خارج شد و پروتئین بر رویPAGE - SDSمشاهده شد .سلولهای آدنوکارسینومای معده (AGS) در معرض غلظت های مختلف کالپروتکتین نوترکیب انسانیg/mL) ۱۲۵ - (۵به مدت۲۴ ، ۴۸ و ۷۲ ساعت قرار داده شد تا اثر سمیت کالپروتکتین با استفاده از روش هایassay - MTTو فلوسایتومتری Annexin V/PI و Cell Cycle بررسی شود .علاوه بر آن تکنیک های real time PCRو وسترن بلات برای ارزیابی بیان ژنهایBax ، Bcl۲ و MAPK۱ (ERK۲) و سطح پروتئین آنها در سلولهای AGS تیمار داده شده با کالپروتکتین استفاده شد .سطح فرم فعال پروتئین ERK یا ERK فسفریله نیز بررسی شد .نتایح حاصل ازassay - MTTو فلوسایتومتری Annexin V/PI نشان داد که کالپروتکتین طی رفتاری وابسته به غلظت و زمان دارای اثر مهاری بر تکثیر سلولهای سرطانی است و موجب کاهش حیات و القای آپاپتوزیس در سلولهای AGS می گردد .با توجه به یافته های ما از تکنیکReal time PCR، افزایش محسوسی در نسبت بیان Bax/Bcl۲ دیده شد بنابراین ما می توانیم بگوییم القای آپاپتوزیس توسط کالپروتکتین با کاهش بیان Bcl۲ و افزایش بیان Bax همراه است .نتایج کمی حاصل از آنالیزهای وسترن بلات نیز نسبت تغییر یافته Bax/Bcl۲ در سلولهای سرطانی تیمار یافته نسبت به سلول های کنترل را تایید کرد .بنابراین نسبت تغییر یافته اعضای آنتی آپاپتوتیک و پروآپاپتوتیک خانواده پروتئینی Bcl۲ می تواند گزینه کلیدی در درک مکانیسم اثر کالپروتکتین بر سلول های سرطانی باشد .نتایج ما همچنین نشان می دهد که کالپروتکتین موجب افزایش بیان ERK۲ در غلظت های پایین تر از g/ml ۷۵می گردد در حالیکه این افزایش بیان در دو غلظت بالاتر، g/ml ۱۰۰و g/ml ۱۲۵، متوقف می گردد .سطوح پروتینی ERK۲ نیز در غلظت های IC۵۰ کالپروتکتین افزایش اندکی نشان می دهد درحالیکه سطح پروتئینERK - phosphorکاهش بسیار محسوسی نشان می دهد .رویهمرفته کالپروتکتین در غلظتهای پایین موجب افزایش تکثیر سلولی می گردد در حالیکه در غلظتهای بالاتر تکثیر سلولی را مهار کرده و موجب القای آپاپتوزیس می گردد .القای آپاپتوزیس نیز با تنظیم پروتئین های خانواده Bcl۲ همراه است .نتایج ما چشم انداز مهمی در مکانیسم مولکولی القای آپاپتوزیس توسط کالپروتکتین فراهم کرده است و می توان گفت کالپروتکتین موجب القای آپاپتوزیس داخل سلولی یا میتوکندریایی می گردد
متن يادداشت
Calprotectin is a heterodimeric protein consisting of S100A8 and S100A9 subunits which are members of the S100 subfamily of cytoplasmic EF-hand Ca2+-binding proteins. It expressed by phagocytes like neutrophils and secreted from activated phagocytes. Calprotectin is a key protein between cancer and inflammation. In the normal conditions, the concentration of calprotectin in human serum is less than 1 g/ml, which increase in inflammatory disease and different type of cancer such as gastric cancer. It is suggested that calprotectin can be considered as a significant marker for diagnostic purposes. Since the cancer cells have developed various mechanisms to resist cell death so apoptosis is known as an efficient strategy for control and treatment of cancer. The aim of this study was to evaluate the effects of recombinant human calprotectin (rhS100A8/A9) in the adenocarcinoma AGS, the most common type of gastric cancer cell line. The expression vectors of pET15b containing the coding region of S100A8 and S100A9 were used to express the His-tagged fusion proteins in Escherichia coli BL21 (DE3) as host cell. Transformations were performed using CaCl2/ heat shock method. Ampicillin was utilized as the selective marker and a single colony of transformed bacterial colonies was cultured in an IPTG-inducible expression medium. Cells were harvested and lysed by sonication. The purification of recombinant His-Tagged proteins were performed using Ni-NTA affinity chromatography and imidazole. Imidazole was subsequently removed by dialysis and purified proteins were observed with the SDSPAGE. The gastric adenocarcinoma (AGS) cells were exposed to the different concentrations (5-125 g/mL) of recombinant human calprotectin for 24, 48 and 72 hours to evaluate the cytotoxicity effect of calprotectin using MTT-assay, Flow cytometry and Cell Cycle analysis. Furthermore, real-time PCR and western blot were performed for evaluation of the Bax, Bcl2 and MAPK1 (ERK2) genes expression and proteins level in AGS treated with and without calprotectin. The levels of activated form of ERK, phospho-ERK was investigated too. the results of MTT-assay and flow cytometry Annexin V/PI double staining show that this protein has an inhibitory effect on the cancer cells proliferation in an incubation time- and calprotectin concentration-dependent manner and reduced viability and induced apoptosis in AGS cell lines. Considering our finding from real time PCR technique, a significantly increase in Bax/ Bcl2 genes expression ratio has been seen and we can say induction of apoptosis by calprotectin was achieved by down-regulation of Bcl2 and up-regulation of Bax. The quantified data from Western blot analysis confirmed the altered ratio of Bcl2/Bax in treated cells compared untreated cells too. Therefore, altered ratio of pro-apoptotic and anti-apoptotic Bcl2 family members might be an important key to understand the sensitizing effect of calprotectin on cancer cells. Our findings revealed that calprotectin up-regulated the expression of ERK2 in low concentration (less than 75 g/ml) while this up-regulating was stopped in two last considerations, 100 and 125 g/ml. in IC50 concentration treatment, the levels of ERK has increased somewhat while the levels of phospho-ERK was reduced dramatically. Overall, calprotectin induces proliferation at low concentration whereas inhibits proliferation and induces apoptosis in higher concentration by regulating of Bcl2 family Our results provide an important insight into the molecular mechanisms of S100A8/A9-inducing apoptotic and we can say calprotectin might trigger the intrinsic or mitochondrial pathway of apoptosis
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Expression and purification of calprotectin (S۱۰۰A۸/S۱۰۰A۹) and study of it's effects on MAP kinase and apoptosis signaling pathways in AGS gastric cancer cell line
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )