Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O câncer colorretal representa uma das maiores causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer. No Brasil, é o terceiro tipo de câncer mais frequente em homens e mulheres. Muitos estudos estão sendo desenvolvidos no sentido de esclarecer os diversos aspectos moleculares que regulam as alterações fenotípicas exibidas pelas células que constituem o câncer colorretal, no entanto, comparativamente, ainda são poucos os que são dedicados a investigar o papel de modificações co- e pós-traducionais neste processo. Entre os vários tipos destas modificações que ocorrem em proteínas, a glicosilação é a mais comum. Cogita-se que aproximadamente cinquenta por cento de todas as proteínas são glicosiladas. Durante a transformação maligna, mudanças no perfil de expressão de glicanos (carboidratos covalentemente ligados a proteínas ou lipídios) estão envolvidas em uma variedade de mecanismos celulares, tais como: perda da adesão célula-célula e célula matriz, migração, invasão e evasão da apoptose. Neste estudo, foi investigada a atividade antitumoral de inibidores da biossíntese de N-glicanos, swainsonina e tunicamicina, em células derivadas de câncer colorretal (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Os resultados obtidos mostram que o tratamento das células HCT-116 com tunicamicina inibe mecanismos celulares relacionados ao fenótipo maligno, como formação de colônia dependente e independente de ancoragem, migração e invasão. Estes resultados sugerem que modulação da biossíntese de N-glicanos parece ser uma potencial ferramenta terapêutica para o tratamento do câncer colorretal. Em outra etapa do trabalho, foram avaliados também o impacto da estimulação com insulina e IGF-1 na expressão N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435. Os resultados obtidos confirmaram também a existência de uma relação entre a estimulação dos receptores de insulina e IGF-1 e a regulação da expressão de N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435, fornecendo assim informações relevantes sobre o papel desempenhado pela sinalização de insulina e IGF-1 durante a progressão de carcinomas. / Colorectal cancer is a major cause of cancer-related morbidity and mortality. In Brazil, it is the third most common cancer. Many studies have been developed to clarify several molecular features which regulate phenotypic changes exhibited by cells that constitute colorectal cancer, however, comparatively, there are few studies dedicated to investigate co- and post-translational modifications of proteins in this process. Glycosylation is the most common post-translational modification of proteins. Approximately fifty percent of all proteins are glycosylated. During malignant transformation, changes in the expression profile of glycans (carbohydrates covalently bound to proteins or lipids) may be involved in a variety of events, including the loss of cellcell and cellmatrix adhesion, migration, invasion, and evasion of apoptosis. In this study, we investigated the in vitro anticancer activity of the N-glycan biosynthesis inhibitors, swainsonine and tunicamycin, in cells derived from colorectal cancer (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Our results show that treatment with tunicamycin inhibits cellular mechanisms related to the malignant phenotype, such as anchorage-dependent and anchorage-independent colony formation, migration and invasion, in HCT-116 colon cancer cells. Given these results, we suggest that the modulation of N-glycan biosynthesis appears to be a potential therapeutic tool for CRC treatment. Moreover, we confirmthe existence of an interplay between stimulation with insulin and IGF-1 and bisecting GlcNAc N-glycans expression in MDA-MB435 cancer cells, providing new insights into the role that Insulin/IGF-I signaling play during carcinoma progression.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O câncer colorretal representa uma das maiores causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer. No Brasil, é o terceiro tipo de câncer mais frequente em homens e mulheres. Muitos estudos estão sendo desenvolvidos no sentido de esclarecer os diversos aspectos moleculares que regulam as alterações fenotípicas exibidas pelas células que constituem o câncer colorretal, no entanto, comparativamente, ainda são poucos os que são dedicados a investigar o papel de modificações co- e pós-traducionais neste processo. Entre os vários tipos destas modificações que ocorrem em proteínas, a glicosilação é a mais comum. Cogita-se que aproximadamente cinquenta por cento de todas as proteínas são glicosiladas. Durante a transformação maligna, mudanças no perfil de expressão de glicanos (carboidratos covalentemente ligados a proteínas ou lipídios) estão envolvidas em uma variedade de mecanismos celulares, tais como: perda da adesão célula-célula e célula matriz, migração, invasão e evasão da apoptose. Neste estudo, foi investigada a atividade antitumoral de inibidores da biossíntese de N-glicanos, swainsonina e tunicamicina, em células derivadas de câncer colorretal (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Os resultados obtidos mostram que o tratamento das células HCT-116 com tunicamicina inibe mecanismos celulares relacionados ao fenótipo maligno, como formação de colônia dependente e independente de ancoragem, migração e invasão. Estes resultados sugerem que modulação da biossíntese de N-glicanos parece ser uma potencial ferramenta terapêutica para o tratamento do câncer colorretal. Em outra etapa do trabalho, foram avaliados também o impacto da estimulação com insulina e IGF-1 na expressão N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435. Os resultados obtidos confirmaram também a existência de uma relação entre a estimulação dos receptores de insulina e IGF-1 e a regulação da expressão de N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435, fornecendo assim informações relevantes sobre o papel desempenhado pela sinalização de insulina e IGF-1 durante a progressão de carcinomas. / Colorectal cancer is a major cause of cancer-related morbidity and mortality. In Brazil, it is the third most common cancer. Many studies have been developed to clarify several molecular features which regulate phenotypic changes exhibited by cells that constitute colorectal cancer, however, comparatively, there are few studies dedicated to investigate co- and post-translational modifications of proteins in this process. Glycosylation is the most common post-translational modification of proteins. Approximately fifty percent of all proteins are glycosylated. During malignant transformation, changes in the expression profile of glycans (carbohydrates covalently bound to proteins or lipids) may be involved in a variety of events, including the loss of cellcell and cellmatrix adhesion, migration, invasion, and evasion of apoptosis. In this study, we investigated the in vitro anticancer activity of the N-glycan biosynthesis inhibitors, swainsonine and tunicamycin, in cells derived from colorectal cancer (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Our results show that treatment with tunicamycin inhibits cellular mechanisms related to the malignant phenotype, such as anchorage-dependent and anchorage-independent colony formation, migration and invasion, in HCT-116 colon cancer cells. Given these results, we suggest that the modulation of N-glycan biosynthesis appears to be a potential therapeutic tool for CRC treatment. Moreover, we confirmthe existence of an interplay between stimulation with insulin and IGF-1 and bisecting GlcNAc N-glycans expression in MDA-MB435 cancer cells, providing new insights into the role that Insulin/IGF-I signaling play during carcinoma progression.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A junção aderente (JA) é um dos principais componentes do complexo juncional apical. Esta juncão é um complexo multiprotéico em que a E-caderina, uma glicoproteína transmembrana, atua como principal mediadora da adesão célula-célula. Sua ancoragem ao citoesqueleto de actina ocorre via proteínas da família das cateninas. Modificações pós-traducionais da E-caderina, como fosforilação e glicosilação, podem modular a estabilidade e organização das JAs. Muitos estudos têm sugerido que no câncer a invasão e a metástase podem estar associadas a arranjos de glicanos na superfície celular. Em câncer colo-retal, o papel de alterações na expressão de glicanos sobre a estabilidade da adesão mediada por Ecaderina ainda não está claro. Neste estudo, investigamos a relação entre estas alterações e a estabilidade das JAs em células de câncer colo-retal. Nós utilizamos duas linhagens celulares com diferentes potenciais metastáticos, Caco-2 and HCT- 116, que constituem dois modelos de JAs: estáveis e instáveis, respectivamente. Ensaios de precipitação de lectinas e immunoblotting demonstraram que em HCT- 116, a linhagem mais invasiva, a E-caderina apresenta uma diminuição de glicanos reconhecidos pelas lectinas HPA e WGA, que reconhecem resíduos de Nacetilgalactosamina e, _-N-acetilhexosaminas e ácido siálico, respectivamente. Concomitantemente, em HCT-116 também foi observado um aumento de glicanos reconhecidos pelas lectinas L-PHA e E-PHA, que reconhecem respectivamente: acetilglicosamina_1,6-ligada formando N-glicanos tri- e tetraantenados e, Nacetilglicosamina bisectante _1,4-ligada formando N-glicanos biantenados. Ensaios de imunofluorescência mostraram que a presença desses glicanos reconhecidos por L-PHA, em HCT-116, é intensa na região de contato célula-célula quando comparada com células Caco-2, em que a marcação foi observada, predominantemente, na região apical. Além disso, a inibição completa da Nglicosilação por tunicamicina ou a inibição da síntese de N-glicanos complexos por swainsonina, aumentou a associação da E-caderina com o citoesquleto de actina em células HCT-116, mas não em Caco-2. Em células HCT-116, a inibição de Nglicosilação por tunicamicina produziu uma diminuição da atividade de ERK1/2 e a formação de adesão célula-célula foi mais evidente. Estes dados sugerem que alterações na expressão e localização subcelular de diferentes glicanos podem ser importantes eventos associados à perda da estabilidade das JAs em câncer coloretal. / The adherent junction (AJ) is one of the main components of the apical junctional complex. It is a multiprotein complex where E-cadherin, a transmembrane glycoprotein, acts as the main mediator of cell-cell adhesion in epithelium. This protein is anchored to the actin cytoskeleton via proteins of the catenin family. Posttranslational modifications of E-cadherin, such as phosphorylation and glycosylation, can modulate the assembly of AJs. Various studies have suggested that invasion and metastasis is associated to glycan patterns on the cell surface of tumor cells. In colorectal cancer the role of altered glycans expression and stability of E-cadherin-mediated adhesion is not clear. In this study we investigated the relation between changes of the glycans expression and AJs stability in colorectal cancer cells. We used two colon adenocarcinoma cell lines with different metastatic potential, Caco-2 and HCT-116, both models of stable and unstable AJs, respectively. Lectin binding assays demonstrated that in HCT-116, the more invasive cell line, E-cadherin presents a decrease of the glycans recognized by HPA and WGA lectins, which recognize N-acetylgalactosamine and, _-N-acetylhexosamines and sialic acid, respectively. Conversely, in HCT-116, there was an increase of glycans recognized by E-PHA and L-PHA lectins, which recognize bisecting _1,4- branched and _1,6-branched N-acetylglucosamine, respectively. Immunofluorescence assays showed a stronger L-PHA binding on cell-cell contact regions of HCT-116 cells when compared with Caco-2. Furthermore, in HCT-116 cells a complete inhibition of N-glycosylation by tunicamycin or inhibition of complex N-glycans synthesis by swainsonine increased the association of E-cadherin with the actin cytoskeleton. Finally, it was possible to observe that the inhibition of N-linked glycosylation by tunicamycin, leaded to a decreasing of ERK1/2 phosphorylation concomitantly with the formation of more intimate cell-cell contacts. These findings suggest that altered expression and subcellular localization of different glycans can be important events associated to loss of AJs stability in colorectal cancer.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A junção aderente (JA) é um dos principais componentes do complexo juncional apical. Esta juncão é um complexo multiprotéico em que a E-caderina, uma glicoproteína transmembrana, atua como principal mediadora da adesão célula-célula. Sua ancoragem ao citoesqueleto de actina ocorre via proteínas da família das cateninas. Modificações pós-traducionais da E-caderina, como fosforilação e glicosilação, podem modular a estabilidade e organização das JAs. Muitos estudos têm sugerido que no câncer a invasão e a metástase podem estar associadas a arranjos de glicanos na superfície celular. Em câncer colo-retal, o papel de alterações na expressão de glicanos sobre a estabilidade da adesão mediada por Ecaderina ainda não está claro. Neste estudo, investigamos a relação entre estas alterações e a estabilidade das JAs em células de câncer colo-retal. Nós utilizamos duas linhagens celulares com diferentes potenciais metastáticos, Caco-2 and HCT- 116, que constituem dois modelos de JAs: estáveis e instáveis, respectivamente. Ensaios de precipitação de lectinas e immunoblotting demonstraram que em HCT- 116, a linhagem mais invasiva, a E-caderina apresenta uma diminuição de glicanos reconhecidos pelas lectinas HPA e WGA, que reconhecem resíduos de Nacetilgalactosamina e, _-N-acetilhexosaminas e ácido siálico, respectivamente. Concomitantemente, em HCT-116 também foi observado um aumento de glicanos reconhecidos pelas lectinas L-PHA e E-PHA, que reconhecem respectivamente: acetilglicosamina_1,6-ligada formando N-glicanos tri- e tetraantenados e, Nacetilglicosamina bisectante _1,4-ligada formando N-glicanos biantenados. Ensaios de imunofluorescência mostraram que a presença desses glicanos reconhecidos por L-PHA, em HCT-116, é intensa na região de contato célula-célula quando comparada com células Caco-2, em que a marcação foi observada, predominantemente, na região apical. Além disso, a inibição completa da Nglicosilação por tunicamicina ou a inibição da síntese de N-glicanos complexos por swainsonina, aumentou a associação da E-caderina com o citoesquleto de actina em células HCT-116, mas não em Caco-2. Em células HCT-116, a inibição de Nglicosilação por tunicamicina produziu uma diminuição da atividade de ERK1/2 e a formação de adesão célula-célula foi mais evidente. Estes dados sugerem que alterações na expressão e localização subcelular de diferentes glicanos podem ser importantes eventos associados à perda da estabilidade das JAs em câncer coloretal. / The adherent junction (AJ) is one of the main components of the apical junctional complex. It is a multiprotein complex where E-cadherin, a transmembrane glycoprotein, acts as the main mediator of cell-cell adhesion in epithelium. This protein is anchored to the actin cytoskeleton via proteins of the catenin family. Posttranslational modifications of E-cadherin, such as phosphorylation and glycosylation, can modulate the assembly of AJs. Various studies have suggested that invasion and metastasis is associated to glycan patterns on the cell surface of tumor cells. In colorectal cancer the role of altered glycans expression and stability of E-cadherin-mediated adhesion is not clear. In this study we investigated the relation between changes of the glycans expression and AJs stability in colorectal cancer cells. We used two colon adenocarcinoma cell lines with different metastatic potential, Caco-2 and HCT-116, both models of stable and unstable AJs, respectively. Lectin binding assays demonstrated that in HCT-116, the more invasive cell line, E-cadherin presents a decrease of the glycans recognized by HPA and WGA lectins, which recognize N-acetylgalactosamine and, _-N-acetylhexosamines and sialic acid, respectively. Conversely, in HCT-116, there was an increase of glycans recognized by E-PHA and L-PHA lectins, which recognize bisecting _1,4- branched and _1,6-branched N-acetylglucosamine, respectively. Immunofluorescence assays showed a stronger L-PHA binding on cell-cell contact regions of HCT-116 cells when compared with Caco-2. Furthermore, in HCT-116 cells a complete inhibition of N-glycosylation by tunicamycin or inhibition of complex N-glycans synthesis by swainsonine increased the association of E-cadherin with the actin cytoskeleton. Finally, it was possible to observe that the inhibition of N-linked glycosylation by tunicamycin, leaded to a decreasing of ERK1/2 phosphorylation concomitantly with the formation of more intimate cell-cell contacts. These findings suggest that altered expression and subcellular localization of different glycans can be important events associated to loss of AJs stability in colorectal cancer.