Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. / Το σύστημα του συμπληρώματος περιλαμβάνει πάνω από 30 πρωτεΐνες του πλάσματος (διαλυτές και υποδοχείς) και παίζει σημαντικό ρόλο, τόσο στη φυσική όσο και στην προσαρμοστική ανοσία. Το συμπλήρωμα ενεργοποιείται μέσω τριών οδών, της κλασσικής, της εναλλακτικής και της λεκτινικής, καταλήγοντας σε κάθε περίπτωση, μέσω της λυτικής οδού, στη διαμόρφωση ενός τελικού συμπλόκου, που λύει το παθογόνο. Τα συστατικά του συμπληρώματος τα οποία απαρτίζουν το τελικό σύμπλοκο MAC, και συμμετέχουν έτσι στη λυτική οδό, είναι τα C5b, C6, C7, C8α, C8β, C8γ και C9. Προκειμένου να μελετήσουμε την μοριακή εξέλιξη της λυτικής οδού του συμπληρώματος κλωνοποιήσαμε και χαρακτηρίσαμε την α και γ υπομονάδα του όγδοου συστατικού του συμπληρώματος στην ιριδίζουσα πέστροφα. Τα cDNA που προέκυψαν για τα C8α και C8γ ήταν 2.037 και 977 νουκλεοτίδια, αντίστοιχα, ενώ η συναγόμενη αμινοξική αλληλουχία ήταν 615 και 221 αμινοξέα, αντίστοιχα. Τα δύο μόρια παρόλο που αλληλεπιδρούν άμεσα και δευσμεύονται επι του συμπλόκου MAC, ανήκουν σε διαφορετικές πρωτεϊνικές οικογένειες. Η μοριακές τους δομές ομοιάζουν με τις αντίστοιχες των μορίων των θηλαστικών και οι αμινοξικές τους αλληλουχίες παρουσιάζουν σημαντικό βαθμό συντήρησης. Στην πέστροφα, το C8α δείχνει να εκφράζεται κύρια στο ήπαρ και στο νεφρό, ενώ το C8γ εκφράζεται επιπλέον και στον ιστό της καρδιάς και της σπλήνας. Ανάλυση κατά Southern έδειξε πως τα δύο γονίδια συναντώνται ως μοναδικά αντίγραφα στο γονιδίωμα της ιριδίζουσας πέστροφας. Αξίζει, τέλος, να σημειωθεί οτι αυτή είναι η πρώτη αναφορά για την κλωνοποίηση της α και γ υπομονάδας του όγδοου συστατικού του συμπληρώματος στα κατώτερα σπονδυλωτά. / The complement system consists of 30 and more proteins present in blood and cell membranes and plays an important role in host defense by interacting with components of both innate and adaptive immunity. It is activated through three distinct activation pathways: the antibody-dependent classical pathway and the alternative and lectin pathways, which are activated by direct binding of complement components to microbial surfaces. Unlike mammalian and other species, teleost are the only organisms that reveal a completely developed and extended complement system, via gene duplication and functional diversity. Complement activation via the classical, lectin, or alternative pathway leads to the formation of the (pore forming) membrane attack complex (MAC) on the surface of complement-opsonized cells. The assembly of MAC involves the aggregation of the lytic complement components C5b, C6, C7, C8α, C8β, C8γ, and C9. In order to elucidate the phylogeny of the lytic pathway of complement we now report the cloning and characterization of the C8α and C8γ genes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). The deduced amino acid sequence of the trout C8α gene exhibits 44 and 43% identity with human and frog orthologs, respectively. The domain architecture of the trout C8α resembles that of mammalian orthologs, and the cysteine backbone shows a high degree of conservation. The trout C8α shows a similar expression profile with that of trout C8β and C8γ, pointing to the liver as the main source of the C8α gene expression. Although the presence of a fully developed lytic pathway of complement system is expected in teleost, this is the first report of the C8α gene in an organism other than mammalian. The deduced amino acid sequence of trout C8γ shows significant identity (37%) to the human C8γ homolog and much lower to the other known lipocalins. The lipocalin domain is present and all the cysteine residues are conserved. The trout C8γ gene is probably present as a single copy in the trout genome showing a differential expression pattern among tissues investigated. This is the first report the C8α and C8γ genes in an organism other than mammalian.

Η σεργλυκίνη (SG) είναι η κύρια πρωτεογλυκάνη που εκφράζεται από τα αιμοποιητικά κύτταρα και συμμετέχει στη ρύθμιση διαφόρων παραγόντων που εμπλέκονται στις αντιδράσεις φλεγμονής. Επιπλέον, φαίνεται ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη βιολογία του πολλαπλού μυελώματος αφού αναστέλλει τη δραστικότητα της κλασικής οδού και της λεκτινικής οδού του συμπληρώματος και προάγει την προσκόλληση των μυελωματικών κυττάρων στο κολλαγόνο τύπου Ι. Παράλληλα, η αυξημένη έκφρασή της σχετίζεται με τον επιθετικό φαινότυπο των κυττάρων καρκίνου του ρινοφάρυγγα. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η έκφραση της SG σε κακοήθειες. Τα αποτελέσματά μας αναδεικνύουν την έντονη παρουσία της σε συμπαγείς όγκους λόγω της αυξημένης έκφρασή της είτε από τα καρκινικά κύτταρα είτε από τα κύτταρα φλεγμονής και τα κύτταρα του στρώματος τα οποία επιστρατεύονται κατά την ανάπτυξη του όγκου. Επιπλέον, η αυξημένη έκφρασή της και η έκκρισή της σχετίσθηκαν με το μεταστατικό δυναμικό των κυτταρικών σειρών διαφόρων τύπων καρκίνου. Παράλληλα, ταυτοποιήθηκε η έκφραση του μεταγράφου της SG που προκύπτει από εναλλακτικό μάτισμα με απαλοιφή του εξωνίου 2. Επιπροσθέτως, μελετήθηκε ο βιολογικός ρόλος της SG σε επιθετικά καρκινικά κύτταρα μαστού. Βρέθηκε ότι η SG αλληλεπιδρά με πρωτεΐνες που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε κυτταρικές λειτουργίες όπως η αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού, η μεταφορά και ανακύκλωση μορίων από και προς την κυτταρική επιφάνεια και η γονιδιακή ρύθμιση. Η ίδια πρωτεογλυκάνη εκκρίνεται ιδιοσυστατικά από αυτά τα κύτταρα. Τόσο η γλυκοζαμινογλυκανική της σύσταση όσο και η ανασταλτική της δράση έναντι της ενεργοποίησης του συστήματος του συμπληρώματος είναι παρόμοιες με τη SG που εκκρίνεται από τα μυελωματικά κύτταρα. Η συμβολή της SG στον επιθετικό φαινότυπο των καρκινικών κυττάρων επιβεβαιώθηκε με την υπερέκφρασή της σε χαμηλής επιθετικότητας κύτταρα καρκίνου του μαστού. Λειτουργίες όπως ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η μετανάστευση και η διήθηση των καρκινικών κυττάρων σχετίσθηκαν θετικά με την αυξημένη έκφραση και έκκριση της SG από αυτά τα κύτταρα. Οι επαγωγικές της ιδιότητες καταργήθηκαν με την απαλοιφή των θέσεων πρόσδεσης των γλυκοζαμινογλυκανών από τον πρωτεϊνικό της κορμό. Επιπλέον, διερευνήθηκε το πρωτεολυτικό δυναμικό αυτών των κυττάρων με τη μελέτη της έκφρασης πρωτεολυτικών ενζύμων του εξωκυττάριου χώρου, όπως οι tPA, uPA, MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MT1-MMP και του αναστολέα των μεταλλοπρωτεϊνασών TIMP-1. Παρουσιάσθηκε ότι η υπερέκφραση του πλήρους μορίου της SG αλλά και της μη γλυκοζυλιωμένης της μορφής οδηγούν στη διαφοροποίηση της έκφρασης και της ενεργότητας των μορίων αυτών με τρόπο που ποικίλει ανάλογα με την κυτταρική πυκνότητα. Παρόλα αυτά, τα δεδομένα που προέκυψαν από τη μελέτη της έκφρασης του uPA και της MT1-MMP συσχέτισαν την αυξημένη τους ενεργότητα με την υπερέκφραση της γλυκοζυλιωμένης μορφής της SG και ανέδειξαν την πιθανή συμβολή τους στην επιθετικότητα των καρκινικών κυττάρων μαστού. Συμπερασματικά, η παρουσία της SG είναι έντονη σε πληθώρα συμπαγών όγκων και καρκινικών κυτταρικών σειρών και φαίνεται να σχετίζεται με το μεταστατικό δυναμικό των κυττάρων. Η συμβολή της στον επιθετικό φαινότυπο των καρκινικών κυττάρων περιλαμβάνει τόσο ενδοκυττάριες όσο και εξωκυττάριες δράσεις που μεσολαβούνται από τη γλυκοζυλιωμένη της μορφή. / Serglycin (SG) is the major proteoglycan of hematopoietic origin cells and contributes to the regulation of several inflammatory proteins. Moreover, SG has a significant role in the biology of Multiple Myeloma; It inhibits the activation of the classical and the lectin pathway of complement system. Enhanced SG expression is correlated with the aggressive phenotype of nasopharyngeal cancer cells. In the present study, the expression of SG in several malignancies was investigated. The strong presence of SG in solid tumors due to its elevated expression either by cancer cells or by inflammatory and stomal cells was revealed. Furthermore, SG elevated expression and secretion was correlated with the high metastatic potential of several cancer cell lines. The expression of the alternatively spliced SG mRNA (variant 2) was identified. This variant lacks exon 2. The role of SG in the biology of aggressive breast cancer cells was studied. SG interacts with significant mediators of actin cytoskeleton reorganization, protein transport and regulation of gene expression. This proteoglycan is constitutively secreted by aggressive breast cancer cells and shares the same glycosaminoglycan (GAG) moieties and inhibitory effects torward complement system activation as the secreted SG by myeloma cells. SG contribution in the aggressive phenotype of cancer cells was studied via the overexpression of the moleclule in the low aggressive breast cancer cells. Cellular functions such as proliferation, migration and invasion of cancer cells were positively correlated with the elevated expression and secretion of SG. These properties were abolished by the deletion of GAG binding sites from SG core protein. Moreover, the proteolytic potential of the overexpressing cells was examined via the expression of ECM degrading molecules, such as tPA, uPA, MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MT1-MMP, and TIMP-1 MMP inhibitor. Altered expression and activity rates of these enzymes correlated with the overexpression of either the full length or the truncated form of SG in a manner which depends on the cellular density. Interestingly, enhanced MT1-MMP activity followed only the overexpression of the full length molecule indicating the contribution of this MMP in breast cancer cell aggressiveness. The data above revealed the intense presence of SG in several solid tumors and cancer cell lines and the correlation of SG expression with the metastatic potential of cancer cells. Its contribution to cancer cells aggressive phenotype includes both intracellular and extracellular functions which are mediated by the glycanated form of SG.