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Wnt Signaling During Inflammation, Mechanical Stimulation and Differentiation

Sjostrom, Danen S. 09 September 2010 (has links)
No description available.
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Suppression of MAPK Signaling in BRAF-Activated PTEN-Deficient Melanoma by Blocking β-Catenin Signaling in Cancer- Associated Fibroblasts

Zhou, Linli, Yang, Kun, Dunaway, Spencer, Abdel-Malek, Zalfa, Andl, Thomas, Kadekaro, Ana Luisa, Zhang, Yuhang 05 November 2017 (has links)
Cancer-associated fibroblasts (CAFs) in the tumor microenvironment have been associated with formation of a dynamic and optimized niche for tumor cells to grow and evade cell death induced by therapeutic agents. We recently reported that ablation of β-catenin expression in stromal fibroblasts and CAFs disrupted their biological activities in in vitro studies and in an in vivo B16F10 mouse melanoma model. Here, we show that the development of a BRAF-activated PTEN-deficient mouse melanoma was significantly suppressed in vivo after blocking β-catenin signaling in CAFs. Further analysis revealed that expression of phospho-Erk1/2 and phospho-Akt was greatly reduced, effectively abrogating the activating effects and abnormal cell cycle progression induced by Braf and Pten mutations. In addition, the epithelial-mesenchymal transition (EMT)-like process was also suppressed in melanoma cells. Taken together, our data highlight an important crosstalk between CAFs and the RAF-MEK-ERK signaling cascade in BRAF-activated melanoma and may offer a new approach to abrogate host-dependent drug resistance in targeted therapy.
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Wnt Signaling as a Therapeutic Target in Cancer and Metastasis

Morgan, Richard, Ankrah, R., El-Tanani, S., Patterson, Laurence H., Loadman, Paul, Rudland, P.S., El-Tanani, Mohamed 06 January 2017 (has links)
No / Wnt signaling normally functions in cell determination and proliferation and is essential for embryonic development. It does this by regulating target genes through a tightly regulated but complex signaling cascade. Overexpression of these genes due to aberrant Wnt activity can lead to uncontrolled cell growth and survival, and ultimately oncogenesis. Wnt signaling is also involved in epithelial–mesenchymal transition that contributes to tumor progression and metastasis evidence that tumor growth can be suppressed irrespective of other neoplastic promoters when the Wnt pathway is blocked and this has led to interest in its use as a therapeutic target. Recent developments in our understanding of the Wnt signaling cascade have led to research into drugs that specifically target different levels in this pathway, and the identification of β-catenin as the primary cause of dysregulated Wnt signaling has led to a number of protein knockdown strategies. Moreover, increased knowledge of the 300–400 Wnt inducible genes has provided a large untapped source of new potential therapeutic targets. Existing drugs such as nonsteroidal anti-inflammatory drugs and vitamin A and D derivatives have also shown efficacy in disrupting the Wnt signaling pathway and, together with a new generation of derivatives, they may soon be in clinical trials. This chapter details the Wnt signaling pathway, its role in different cancers, and some potential therapeutic targets that may show promise as effective cancer treatments.
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Histologische und molekulargenetische Analyse von Darmgeweben aus mit dem humanrelevanten Kanzerogen 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-<i>b</i>]pyridine (PhIP) behandelten F344-Ratten / Histological and moleculargenetical analysis of colon tissue from rats treated with the humanrelevant cancinogen 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP)

Kühnel, Dana January 2005 (has links)
Die Entwicklung von Dickdarmkrebs wird durch eine Reihe von Lebens- und Essgewohnheiten sowie Umweltfaktoren begünstigt. Den letzteren beiden sind Substanzen zuzurechnen, die bei der Zubereitung der Nahrung entstehen und mit ihr aufgenommen werden. Zu diesen Verbindungen gehört das 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridin (PhIP) aus der Substanzklasse der heterozyklischen aromatischen Amine. Es entsteht bei der Erhitzung zahlreicher proteinhaltiger Nahrungsmittel und die Zielorgane in Nagerstudien stimmen mit der Häufung von Krebsinzidenzen in westlichen Industrienationen überein. Dieser Zusammenhang konnte jedoch bis heute nicht endgültig bewiesen werden. Fütterungsversuche mit Ratten wurden mit Konzentrationen der Substanz durchgeführt, die weit über der menschlichen Exposition liegen. Durch das Verfüttern einer humanrelevanten Dosis PhIP sollte geklärt werden, ob auch geringe Konzentrationen dickdarmkrebstypische Mutationen, präneoplastische Läsionen oder Tumore induzierten. Die mit humanrelevanten Dosen gefütterten Tiere wiesen weniger Läsionen als die Hoch-Dosis-PhIP-Gruppe auf, in der allerdings keinerlei maligne Tumoren des Dickdarms auftraten. Hinweise auf dickdarmkrebstypische Mutationen fanden sich ebenfalls in beiden Gruppen, wobei hier keine Dosisabhängigkeit beobachtet werden konnte. Die Sequenzierung ergab ein deutlich von Literaturdaten abweichendes Spektrum. In Bezug auf das verwendete Tiermodell wurden erhebliche Abweichungen in der Empfindlichkeit der Tiere gegenüber der Substanz im Vergleich zu ähnlichen Studien festgestellt. Beide Fütterungsgruppen zeigten deutlich weniger Läsionen; als mögliche Gründe wurden Unterschiede in der Futterzusammensetzung und –zubereitung sowie in der Tierhaltung und –herkunft ausgemacht. Es konnte erstmalig ein Zusammenhang zwischen PhIP in niedrigen Dosen in der Nahrung und der Induktion von Entzündungen gezeigt werden. Diese waren sowohl makroskopisch als auch histologisch sichtbar, der genaue Mechanismus ihrer Entstehung ist jedoch unbekannt.<br><br> Die zusammenfassende Betrachtung aller Ergebnisse lässt vermuten, dass PhIP allein über lange Zeiträume aber in geringen Dosen verabreicht nicht für die hohe Zahl an Krebserkrankungen in westlichen Industrienationen ursächlich ist. / The development of colon cancer is associated with several nutritional, life style, and environmental factors. Among the environmental factors probably involved are substances formed during food processing and taken up with food. One of these substances is the heterocyclic aromatic amine (HAA) 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP), which is formed during the heating of proteinaceous food such as meat and fish. In rodent studies the target organs for HAA-derived cancer development are identical with human organs showing high tumor incidences in western countries. Whether there is an association between exposure to PhIP and high tumor incidences in humans is still uncertain. The amount of PhIP administred to rodents in several studies was far above the levels of human exposure towards HAA. Thus, the aim of this study was to elucidate whether low concentrations of the substance are able to induce finger-print colon cancer gene mutations, preneoplastic lesions or tumors in rats. Animals fed with high amounts of PhIP developed fewer lesions than animals fed with a human-relevant concentration of PhIP. However none of the groups developed tumors of the colon. Both groups showed finger-print mutations for colon cancer, but not in a dose-dependent manner. Sequencing showed that the mutations were different from the known mutation spectum of PhIP. The susceptibility of the F344 rats to PhIP used in this study differed from that in previous feeding studies, with both groups showing much less lesions of the colon. Differences in composition and processing of the animal diets as well as animal maintenance and –origin may explain this discrepancy. For the first time an association between low doses of PhIP in the diet and induction of inflammation was shown. Signs of inflammation were observed macroscopically as well as in histological slices, but the mechanism of its induction remains to be clarified.<br><br> Taken together the results suggest that a chronical exposure to low doses of PhIP alone is not sufficient to explain the high incidences of colon cancer in western countries.
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Relevanz des Wnt/β-Catenin-Signalwegs für die Radiotherapieresistenz des kolorektalen Karzinoms / Wnt/β-catenin signaling mediates resistance of colorectal cancer to radiotherapy

Reineke, Sebastian 03 August 2016 (has links)
Das Ansprechen primärer Rektumkarzinome auf eine präoperative Radiochemotherapie ist äußerst heterogen. Resistente Karzinome stellen aufgrund der schlechteren Prognose ein großes klinisches Problem dar. Ziel ist daher eine Individualisierung der Therapie und die Identifikation neuer therapeutischer Angriffspunkte, um resistente Tumoren für die Therapie zu sensibilisieren. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass zwischen Respondern und Nonrespondern TCF4, ein Transkriptionsfaktor des Wnt/β-Catenin-Signalwegs, differentiell exprimiert ist. Zudem führt die Herunterregulation von TCF4 in kolorektalen Karzinomzelllinien zu einer Radiotherapiesensibilisierung. Um zu untersuchen, ob es sich um eine TCF4-spezifische Beobachtung handelt oder ob der Wnt/β-Catenin-Signalweg Radiotherapieresistenz vermittelt, wurde dieser Signalweg in den Zelllinien SW480, SW837, LS1034 und RPE inhibiert. Anschließend wurde die Radiotherapieresistenz der Zellen untersucht. Die Inhibition des Wnt/β-Catenin-Signalwegs mittels siRNA gegen β-Catenin führte zu einer signifikanten Radiotherapiesensibilisierung von SW480, SW837 und LS1034. Die Behandlung von kolorektalen Karzinomzelllinien und der Normalzelllinie RPE mit dem kleinmolekularen Wnt/β-Catenin-Signalweg-Inhibitor XAV939 führte zum Teil zu einer Radiotherapiesensibilisierung. Insgesamt scheint der Wnt/β-Catenin-Signalweg eine entscheidende Rolle in der Entstehung der Radio(chemo)resistenz zu spielen und stellt somit ein potentielles therapeutisches Ziel für zukünftige Therapieansätze des Rektumkarzinoms dar. Zudem wurde dem Wnt/β-Catenin-Signalweg eine weitere biologische Bedeutung zugeordnet. Ziel zukünftiger Bemühungen ist die weitere Validierung dieser Ergebnisse, die Aufdeckung der zugrunde liegenden Mechanismen und die Übertragung in ein in-vivo-Modell.
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Identification and characterization of the transcriptional targets of the WNT/β-catenin signaling pathway in granulosa cells

Laziyan, Mahemuti 07 1900 (has links)
Les Wnts représentent une famille de glycoprotéines de signalisation qui sont connues pour les nombreux rôles qu'ils jouent durant le développement embryonnaire et dans la cancerogénèse. Plusieurs Wnts, leurs récepteurs (Fzd) et d'autres composants des voies de signalisation des Wnt sont exprimés dans l’ovaire postnatal, et il a été démontré que l’expression de certains de ces gènes est régulée pendant le développement et l'ovulation/luteinization folliculaires. Toutefois, leurs rôles physiologiques dans l’ovaire demeurent mal définis. Pour étudier le rôle de WNT4 dans le développement folliculaire, nous avons entrepris d’identifier ses cibles transcriptionnels dans les cellules de la granulosa. Pour ce faire, nous avons employé la souris Catnbflox(ex3)/flox(ex3), chez laquelle une activation constitutive de la voie de Wnt/β-catenin a lieu suite à l’action de la recombinare Cre. Des cellules de la granulosa de ces souris ont été mises en culture et infectées avec un adenovirus pour causer la surexpression de WNT4 ou l’expression de Cre. L’ARN a alors été extrait de ces cellules et analysé par micro-puce. Les résultats ont démontré qu’une forte proportion des gènes induits par WNT4 étaient des gènes impliqués dans la réponse cellulaire au stress. Presque tous gènes induits par WNT4 ont également été induits par Cre, indiquant que WNT4 signale via la voie Wnt/β-catenin dans ces cellules. Nos résultats suggèrent donc que WNT4 favorise la survie des follicules par l’induction de gènes de réponse au stress dans les cellules de la granulosa, augmentant ainsi la résistance cellulaire à l'apoptose. / The Wnts comprise a large family of local-acting, secreted glycoprotein signaling molecules that are known mostly for the numerous roles they play in embryonic development and cancer. Several Wnts, their cognate receptors of the Frizzled (Fzd) family and other components of the Wnt signaling pathways are expressed in the postnatal ovary, and several have been shown to exhibit specific patterns of regulation in response to gonadotropin stimulation. Nonetheless, their role(s) in ovarian physiology remain poorly defined. To study the role of WNT4 in follicle development, we endeavoured to identify its transcriptional targets in granulosa cells. To this end, we used the Catnbflox(ex3)/flox(ex3) mouse model, in which constitutive activation of the Wnt/β-catenin pathway is obtained following Cre-mediated genetic recombination. Cultured granulosa cells from these mice were infected with adenoviruses to either overexpress WNT4 or to express Cre. RNA from these cells was then extracted and subjected to microarray analysis. Results revealed that a large proportion of the genes induced by WNT4 were genes previously shown to mediate cellular stress responses. Nearly all genes that were up-regulated by WNT4 were also induced by the Cre, indicating that WNT4 signals via the Wnt/β-catenin pathway in these cells. Our findings suggest that WNT4 mediates ovarian follicle survival by inducing a stress response in granulosa cells, thereby increasing their resistance to apoptosis.
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Die funktionelle Bedeutung des Coxsackie- und Adenovirus Rezeptors (CAR) im kolorektalen Karzinom / Functional role of the Coxsackie and Adenovirus Receptor (CAR) in colorectal carcinomas

Küster, Katrin January 2009 (has links)
Der Coxsackie- und Adenovirus Rezeptor (CAR) ist als Bestandteil von Tight Junctions (TJ) an interzellulären Adhäsionsprozessen beteiligt und scheint eine wichtige Rolle in der Karzinogenese zu spielen. Diese ist jedoch insbesondere bei Entstehung von Darmkrebs weitgehend unklar. Ziel der Arbeit war es daher, die funktionelle Bedeutung, mögliche Interaktionspartner sowie die Expressionsregulation von CAR im kolorektalen Karzinom zu analysieren. In den Zelllinien CaCo2, Colo205, DLD1, HCT116, HT29, SW480 und T84 konnte die Expression von CAR (mRNA und Protein) nachgewiesen werden. Nach stabiler CAR-Überexpression durch Transfektion von CARcDNA in DLD1, HCT116 und SW480 wurde das Zellwachstum gehemmt und eine Abnahme von Migration und Invasion induziert. Eine stabile CAR-Inhibition nach Transfektion von CARsiRNA führte in diesen Zelllinien zum Anstieg der Proliferation sowie zu verstärkter Migrations- und Invasionsaktivität, die in DLD1 mit morphologischen Änderungen einhergingen. Eine Genexpressionsanalyse der Zelllinie DLD1 mit CAR-Inhibition identifizierte α-Catenin als das am stärksten regulierte Gen. Obwohl keine direkte Interaktion beider Proteine detektiert werden konnte, führte eine stabile Re-Expression von α-Catenin in DLD1 mit stabiler CAR-Inhibition zu einer deutlichen Reduktion von Proliferation, Migration und Invasion sowie zu einem Rückgang der zellmorphologischen Änderungen. Um den Einfluss von Differenzierung auf die Regulation der CAR-Expression zu untersuchen, erfolgte eine Behandlung aller Zelllinien mit Natriumbutyrat. Dies führte in fünf der sieben Zelllinien zu einer Aktivierung des CAR-Promotors sowie zu einer gesteigerten Expression und Immunoreaktivität von CAR an der Zelloberfläche. Die Zelllinie CaCo2 zeigte nach spontaner Differenzierung durch 21-tägiges Wachstum post Konfluenz ebenfalls eine verstärkte CAR-mRNA-Expression sowie eine erhöhte CAR-Präsenz an der Zelloberfläche. Die gewonnenen Daten konnten die funktionelle Bedeutung von CAR für die Kolonkarzinogenese sowie den Einfluss von α-Catenin auf diese Funktion deutlich machen. Es wurde gezeigt, dass die Expressionsregulation sowie die subzelluläre Verteilung von CAR durch den zellulären Differenzierungsstatus beeinflusst werden kann. / The Coxsackie and Adenovirus Receptor (CAR) is a transmembrane compound of the tight junctions in polarized epithelial cells mediating cellular adhesion. CAR was suggested to play a functional role in the development of epithelial malignomas but detailed knowledge is still lacking, especially for the colorectal carcinoma. Therefore, the functional impact and regulation of CAR expression in human colorectal carcinoma cell models were investigated. CAR protein and mRNA was detectable in the cell lines CaCo2, Colo205, DLD1, HCT116, HT29, SW480 and T84. Stable CAR over expression by transfection of CARcDNA in DLD1, HCT116 and SW480 led to reduced proliferation in vitro and in vivo. Also reduced migration and invasion were observed. Stable CAR inhibition by transfection of CARsiRNA in the same cell lines resulted in increased migration and invasion. In DLD1 morphological changes were found after CAR inhibition. Differential gene expression was detected in DLD1 cells with stable CAR inhibition revealing an 18-fold decrease in α-Catenin gene expression. Loss of α-Catenin was obtained on protein level, too. Although no direct interaction between CAR and α-Catenin could be proven ectopic re-expression of α-Catenin in DLD1 with CAR inhibition reversed the determined functional and morphological effects of a CAR knock down. Then, the impact of differentiation on regulation of CAR expression was investigated. Sodium butyrate treatment induced differentiation in all cell lines (determined by alkaline phosphatase activity), which was paralleled by an increase of CAR immunoreactivity at the plasma membrane in all cell lines but CaCo2. However, CAR protein and mRNA expression, as well as CAR gene promoter activity increased in 5 cell lines only, whereas in SW480 and CaCo2 a down regulation was observed. Spontaneous differentiation of CaCo2 after a growth period of 21 days post confluence resulted in up regulation of CAR mRNA expression as well as increased CAR presence at the plasma membrane. The data suggest that CAR plays a crucial role in the carcinogenesis of colorectal carcinoma which could be influenced by α-Catenin interaction. Differentiation determines the regulation of CAR expression and the subcellular distribution of CAR in colon cancer cells.
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Identification and characterization of the transcriptional targets of the WNT/β-catenin signaling pathway in granulosa cells

Laziyan, Mahemuti 07 1900 (has links)
Les Wnts représentent une famille de glycoprotéines de signalisation qui sont connues pour les nombreux rôles qu'ils jouent durant le développement embryonnaire et dans la cancerogénèse. Plusieurs Wnts, leurs récepteurs (Fzd) et d'autres composants des voies de signalisation des Wnt sont exprimés dans l’ovaire postnatal, et il a été démontré que l’expression de certains de ces gènes est régulée pendant le développement et l'ovulation/luteinization folliculaires. Toutefois, leurs rôles physiologiques dans l’ovaire demeurent mal définis. Pour étudier le rôle de WNT4 dans le développement folliculaire, nous avons entrepris d’identifier ses cibles transcriptionnels dans les cellules de la granulosa. Pour ce faire, nous avons employé la souris Catnbflox(ex3)/flox(ex3), chez laquelle une activation constitutive de la voie de Wnt/β-catenin a lieu suite à l’action de la recombinare Cre. Des cellules de la granulosa de ces souris ont été mises en culture et infectées avec un adenovirus pour causer la surexpression de WNT4 ou l’expression de Cre. L’ARN a alors été extrait de ces cellules et analysé par micro-puce. Les résultats ont démontré qu’une forte proportion des gènes induits par WNT4 étaient des gènes impliqués dans la réponse cellulaire au stress. Presque tous gènes induits par WNT4 ont également été induits par Cre, indiquant que WNT4 signale via la voie Wnt/β-catenin dans ces cellules. Nos résultats suggèrent donc que WNT4 favorise la survie des follicules par l’induction de gènes de réponse au stress dans les cellules de la granulosa, augmentant ainsi la résistance cellulaire à l'apoptose. / The Wnts comprise a large family of local-acting, secreted glycoprotein signaling molecules that are known mostly for the numerous roles they play in embryonic development and cancer. Several Wnts, their cognate receptors of the Frizzled (Fzd) family and other components of the Wnt signaling pathways are expressed in the postnatal ovary, and several have been shown to exhibit specific patterns of regulation in response to gonadotropin stimulation. Nonetheless, their role(s) in ovarian physiology remain poorly defined. To study the role of WNT4 in follicle development, we endeavoured to identify its transcriptional targets in granulosa cells. To this end, we used the Catnbflox(ex3)/flox(ex3) mouse model, in which constitutive activation of the Wnt/β-catenin pathway is obtained following Cre-mediated genetic recombination. Cultured granulosa cells from these mice were infected with adenoviruses to either overexpress WNT4 or to express Cre. RNA from these cells was then extracted and subjected to microarray analysis. Results revealed that a large proportion of the genes induced by WNT4 were genes previously shown to mediate cellular stress responses. Nearly all genes that were up-regulated by WNT4 were also induced by the Cre, indicating that WNT4 signals via the Wnt/β-catenin pathway in these cells. Our findings suggest that WNT4 mediates ovarian follicle survival by inducing a stress response in granulosa cells, thereby increasing their resistance to apoptosis.
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Transkriptionelle Interaktionen morphogener Signalwege in der adulten Leber und im Hepatozellulären Karzinom

Aleithe, Susanne 09 June 2015 (has links)
Die evolutionär konservierten morphogenen Signalwege Wnt/β-Catenin und Hedgehog (Hh) spielen vor allem in der Embryogenese, Zelldifferenzierung und Kanzerogenese eine große Rolle. Es ist bekannt, dass es zwischen Komponenten der beiden Signalkaskaden zu verschiedensten Wechselwirkungen und Hintergrundreaktionen in unterschiedlichsten Organismen und Geweben kommt. Ziel dieser Arbeit war die Aufklärung einzelner mole- kularer, transkriptioneller Prozesse hinter diesen Kreuzreaktionen in primären Hepatozyten und dem Hepatozellulären Karzinom. Dafür sind die beiden Signalwege durch verschiedenste Einflüsse, wie dem Einsatz von siRNAs, transgenen Mausmodellen und rekombinanten Proteinen gegen einzelne Faktoren der Hedgehog, aber auch der Wnt/β-Catenin Kaskade in ihrer Genexpression verändert und die Reaktionen der Signalwegskomponenten mittels der quantitativen Real-Time-PCR untersucht worden. Neben dem Organismus Maus haben einzelne vergleichende Experimente auch auf der humanen Ebene zum Erkenntnisgewinn beigetragen. Durch die Einflussnahme auf den Hedgehog Signalweg in murinen Hepatozyten wird deutlich, dass die Antworten auf die einzelnen Veränderungen in den Signalkaskaden sehr vielschichtig und umfangreich sind. Abhängig vom induzierten bzw. reprimierten Gen, aber auch vom gelenkten Signalweg variieren die Genexpressionen auf unterschiedlichste, und zum Teil gegenläufige Weise. Ferner wird deutlich, dass es zu Unterschieden in der Genantwort bezüglich der verschiedenen Organismen Maus und Mensch, aber auch zu Variationen der Interaktionen in den diversen Gewebe bzw. Zelltypen kommt.
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Unravelling the Mechanical Symphony: Exploring YAP and β-catenin Interactions in Breast Cancer Metastasis Implications

Su, Zhi Hong January 2023 (has links)
Breast cancer metastasis is one of the reasons why this type of cancer is destructive even after treatment as it tends to move from one organ to another increasing the risk factor for an individual. In the metastatic cascade, the tumour undergoes many different types of stress, including extracellular (ECM) stiffness. Key proteins that have been linked to the change in stiffness of the ECM are YAP and β-catenin. Both functions similarly in the manner that they need to translocate to the nucleus and bind to their respective transcription factors in order to activate their downstream genes. In parallel this seems to be on a stiffness dependent manner. Therefore, the hypothesis is that β-catenin is able to compensate for YAP function when YAP is downregulated in a stiffness dependent manner. In this work, results show a significant increase of YAP and β-catenin translocation to the nucleus of MDA-MB-231 cells when they are subject to the stiffer substrate in comparison to the softer substrate indicating increase gene expression of their respective pathways. The effect of the stiffness was then analyzed by doing single knockdown experiments with siRNA. To investigate the response of β-catenin, knocking down YAP was done, and it was shown that β-catenin translocation significantly increased on the softer matrix, while stiffer matrix showed no significant difference. Downstream gene expression also confirmed this idea with CTGF being downregulated with β-catenin knockdown and AXIN2 being downregulated with YAP knockdown. In the cell behavioural aspect, only when the double knockdown of YAP and β-catenin was done, the migration and proliferation rate had significant lowered. This echoes the idea further of the compensating effects of β-catenin to YAP. In addition, the exploration of the cytoskeleton network was investigated, as this is a key component in protein pathways, by treating the cells using LatA and Blebbistatin, affecting F-actin and myosin-II respectively. Knowing the critical role of cytoskeletal proteins in mechanotransduction, the hypothesis is that actin filaments and myosin-II mediate the YAP & β-catenin nuclear translocation activation. Findings show the direct relationship between F-actin and YAP as actin polymerization state significantly decreased when YAP was knockdown in a similar manner to when LatA was added. When myosin-II was added, both YAP and β-catenin nuclear translocation were affected, indicating its potential role in mechanotransduction. Furthermore, it was found that cell confluency and PIEZO1 activation had significant effects in YAP & β-catenin translocation. By seeding the cells with different densities, the β-catenin signalling could be visualized with IF staining, with the conclusion that at high confluency, the β-catenin translocation was alleviated. For the PIEZO1 studies, results indicate that PIEZO1 is an upstream regulator of YAP by doing single knockdown experiments and subsequently analysing YAP signalling. The findings underscore the potential significance of β-catenin as a modulator of mechanotransduction in the absence of YAP, showcasing the complexity of the protein signalling network orchestrating cellular response due to mechanical cues. Unravelling these protein interplay could offer novel insights into therapeutic targets for breast cancer mechanotransduction. Ultimately, this research adds to the understanding of the intricate protein signalling that governs mechanotransduction in breast cancer cells. The discovery of stiffness dependent YAP & β-catenin signalling, the interplay between YAP and β-catenin pathway mechanotransduction implicated by cell density, the regulation of YAP- β-catenin interplay in mechanotransduction by PIEZO1, the importance of F-actin & myosin-II in YAP & β-catenin translocation, and the YAP & β-catenin effects on cell behaviour, all help lay the groundwork for devising targeted interventions to impede cancer progression. / Thesis / Master of Applied Science (MASc) / Breast cancer is the most prominent type of cancer that exists in women and like other cancers, it can spread to other organs such as the bone, liver, and brain even though the microenvironments are different. With different proteins like yes-associated protein (YAP) regulating this microenvironmental change in the primary and secondary sites, it can flourish and become more aggressive which leads to death for the host. The interactions of these proteins and their pathways which affects the aggressiveness of the cancers are still not well understood. This project investigates the interaction between YAP and β-catenin in response to surface stiffness to understand the mechanical regulation of breast cancer metastasis. Alongside the protein signalling, cytoskeletal components, downstream gene expression, cell confluency, and membrane proteins are explored. Our results show that an increase in stiffness allow for higher nuclear translocation for YAP and β-catenin, enhancing downstream gene expression relating to migration and proliferation. Furthermore, in lower stiffness the crosstalk between YAP and β-catenin results in an inverse relationship. These findings suggest β-catenin compensates YAP function when YAP is inhibited. In terms of the cytoskeletal protein, an integral part of the cell, the intervention saw a significant alteration in the YAP & β-catenin signalling. Additionally, cell confluency played a large role in β-catenin nuclear translocation implicating the role of cell-to-cell contact in mechanotransduction. To see if mechanosensitive membrane proteins fit into the pathway, PIEZO1 studies were done and results show that it is an upstream effector of YAP, and consequently an indirect connection with β-catenin. All in all, this thesis provides insightful information in the role of stiffness matrix, cell confluency, membrane proteins and how that regulate YAP & β-catenin. This research provides the mechanism for the synergistic therapies targeting multiple proteins to prevent cancer growth and metastasis.

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