O gene humano KIAA0090 mapeia uma região cromossômica (1p36.13) com freqüentes aberrações em cânceres humanos e é superexpresso em muitos tipos de tumores. É um gene altamente complexo cujas seqüências de cDNA oriundas de bases de dados públicas apóiam a existência de mais de 20 transcritos alternativos. Sua RefSeq prediz a codificação de uma proteína altamente conservada com 993aa, cujo ortólogo em S. cerevisae (ECM1) foi proposto recentemente atuar no enovelamento de proteínas transmembrana no retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi adquirir conhecimento sobre a localização e função da proteína KIAA0090, em células e tecidos normais e tumorais, bem como em células expostas a estresse. Geramos anticorpos policlonais (anti-K2) contra a metade C-terminal da proteína e comparamos seu padrão ao tratamento obtido com o anticorpo (anti-K1), previamente gerado contra a metade N-terminal. A proteína endógena foi localizada primariamente no Golgi e na mitocôndria, dependendo se o anticorpo utilizado foi contra a região N- ou C-terminal, respectivamente. Observamos também, embora menos notável, uma marcação sobreposta com a rede do RE e na margem celular, e variáveis graus de marcação dentro do núcleo e associada a pequenas partículas citoplasmáticas. A análise imunohistoquímica forneceu evidências que a KIAA0090 é ubiquamente epressa. O anti-K2 marcou estruturas semelhantes a Golgi em todo tipo celular, predominando assim naquelas com Golgi mais visíveis, como células secretórias. Observamos para a maioria dos tecidos uma marcação leve a moderada para o anti-K1, mas uma forte marcação foi encontrada em grupos restritos de células, como as células reticulares do timo, epitélio ductal das glândulas da língua e na lâmina basal do epitélio escamoso na zona de transição esôfago-gástrica. Em cortes histológicos de melanoma primário, observamos uma forte marcação para o anti-K1, principalmente em vasos e em células invasoras na margem do tumor, enquanto o anti-K2 mostrou um padrão sugestivo de infiltrado inflamatório e/ou células mesenquimais. Em tecidos de câncer de mama, vimos uma forte marcação nas células de carcinoma ductal em comparação ao epitélio ductal normal para o anti-K2, ao passo que o anti-K1, marcou fortemente vasos e células basais no epitélio de revestimento glandular, tanto no tecido normal como no tumoral. Utilizando uma matriz com amostras teciduais de câncer de mama obtidas de 96 pacientes, observamos uma marcação forte a moderada para o anti-K1 em 84% dos casos, enquanto 16% dos casos não apresentaram marcação. Notamos que os casos positivos para o anti-K1 estavam 100, 85 e 71% entre os casos de grade 1, 2 e 3, respectivamente, sugerindo uma tendência de perda da KIAA0090 associada à progressão do câncer de mama. Foi interessante notar que a brefeldina A e MG132 alteraram os níveis de RNAm da KIAA0090 e levaram à redistribuição da proteína endógena. Outros tratamentos de estresse, incluindo tunicamicina, complexo de rutênio doador de óxido nítrico e etoposídeo, também alteraram o padrão de distribuição da proteína. Este estudo fornece evidências preliminares que corroboram os resultados obtidos de estudos de expressão gênica em larga escala, fortalecendo os indícios de que a KIAA0090 desenvolve um papel na homeostase celular e está envolvida no câncer. / Human KIAA0090 gene maps to a chromosomal region (1p36.13) with frequent aberrations in cancer and is overexpressed in many tumor types. It is a highly complex gene with cDNA sequences in databases supporting the occurrence of more than 20 alternative transcripts. The RefSeq transcript is predicted to encode a highly conserved 993 aa transmembrane protein whose S. cerevisiae ortolog (EMC1) was recently proposed to function on transmembrane protein folding in the endoplasmic reticulum (ER). The aim of this work was to gain insight into the localization and function of KIAA0090 protein, in normal and tumor cells and tissues, as well as in cells exposed to stress treatments. We raised a polyclonal antibody (anti-K2) to the C-terminal half of the protein and compared its pattern of staining with an antibody (anti-K1) previously generated in our laboratory to the N-terminal half. The endogenous protein was primarily localized either to mitochondria or Golgi, depending whether the antibody used was to the N- or C-terminal, respectively. Also, less conspicuous staining overlapped with the ER network and cell margin, and variable degrees of labeling was observed within the nucleus and associated to small cytoplasmic particles. Immunohistochemistry survey provided evidence that the KIAA0090 protein is ubiquitously expressed. Anti-K2 labeled in a Golgi-like pattern in every cell type, predominating in those with more conspicuous Golgi, such as secretory cells. Faint to moderate anti-K1 staining was found in most tissues, but very strong staining was seen in restricted groups of cells, such as thymus reticular cells, ductal epithelium of salivary lingual glands and the basal layer of the squamous epithelium in the esophagus-gastric transition zone. In histological sections of primary melanomas, we observed a strong staining for the anti-K1, mostly in vessels and at the invasive tumor margin, while the anti-K2 showed a staining pattern suggestive of infiltrating inflammatory and mesenchymal cells. In breast tissues, stronger staining was seen in ductal carcinoma cells in comparison to normal ductal epithelium for anti-K2 antibody, whereas anti-K1 strongly marked vessels and basal cells in epithelia lining glandular ducts both in normal and tumor tissues. Using a tissue array of breast cancer samples obtained from 96 patients, we observed strong to moderate staining for anti-K1 in 84% of the samples and lack of staining in 16%, interestingly anti-K1 positive cases were 100, 85 and 71% among cases of grades 1, 2 and 3, respectively, suggesting a tendency of KIAA0090 loss associated with breast cancer progression. A positive correlation was found with estrogen receptor expression and the opposite for HER2. Interestingly, Brefeldin A and MG132 altered KIAA0090 mRNA levels and caused endogenous KIAA0090 protein to redistribute. Other stress treatments, including tunicamycin, a ruthenium complex nitric oxide donor and etoposide, also altered KIAA0090 distribution. This study supports the notion that KIAA0090 play a role in cellular homeostasis and is involved in cancer.

O gene humano KIAA0090 mapeia uma região cromossômica (1p36.13) com freqüentes aberrações em cânceres humanos e é superexpresso em muitos tipos de tumores. É um gene altamente complexo cujas seqüências de cDNA oriundas de bases de dados públicas apóiam a existência de mais de 20 transcritos alternativos. Sua RefSeq prediz a codificação de uma proteína altamente conservada com 993aa, cujo ortólogo em S. cerevisae (ECM1) foi proposto recentemente atuar no enovelamento de proteínas transmembrana no retículo endoplasmático (RE). O objetivo deste trabalho foi adquirir conhecimento sobre a localização e função da proteína KIAA0090, em células e tecidos normais e tumorais, bem como em células expostas a estresse. Geramos anticorpos policlonais (anti-K2) contra a metade C-terminal da proteína e comparamos seu padrão ao tratamento obtido com o anticorpo (anti-K1), previamente gerado contra a metade N-terminal. A proteína endógena foi localizada primariamente no Golgi e na mitocôndria, dependendo se o anticorpo utilizado foi contra a região N- ou C-terminal, respectivamente. Observamos também, embora menos notável, uma marcação sobreposta com a rede do RE e na margem celular, e variáveis graus de marcação dentro do núcleo e associada a pequenas partículas citoplasmáticas. A análise imunohistoquímica forneceu evidências que a KIAA0090 é ubiquamente epressa. O anti-K2 marcou estruturas semelhantes a Golgi em todo tipo celular, predominando assim naquelas com Golgi mais visíveis, como células secretórias. Observamos para a maioria dos tecidos uma marcação leve a moderada para o anti-K1, mas uma forte marcação foi encontrada em grupos restritos de células, como as células reticulares do timo, epitélio ductal das glândulas da língua e na lâmina basal do epitélio escamoso na zona de transição esôfago-gástrica. Em cortes histológicos de melanoma primário, observamos uma forte marcação para o anti-K1, principalmente em vasos e em células invasoras na margem do tumor, enquanto o anti-K2 mostrou um padrão sugestivo de infiltrado inflamatório e/ou células mesenquimais. Em tecidos de câncer de mama, vimos uma forte marcação nas células de carcinoma ductal em comparação ao epitélio ductal normal para o anti-K2, ao passo que o anti-K1, marcou fortemente vasos e células basais no epitélio de revestimento glandular, tanto no tecido normal como no tumoral. Utilizando uma matriz com amostras teciduais de câncer de mama obtidas de 96 pacientes, observamos uma marcação forte a moderada para o anti-K1 em 84% dos casos, enquanto 16% dos casos não apresentaram marcação. Notamos que os casos positivos para o anti-K1 estavam 100, 85 e 71% entre os casos de grade 1, 2 e 3, respectivamente, sugerindo uma tendência de perda da KIAA0090 associada à progressão do câncer de mama. Foi interessante notar que a brefeldina A e MG132 alteraram os níveis de RNAm da KIAA0090 e levaram à redistribuição da proteína endógena. Outros tratamentos de estresse, incluindo tunicamicina, complexo de rutênio doador de óxido nítrico e etoposídeo, também alteraram o padrão de distribuição da proteína. Este estudo fornece evidências preliminares que corroboram os resultados obtidos de estudos de expressão gênica em larga escala, fortalecendo os indícios de que a KIAA0090 desenvolve um papel na homeostase celular e está envolvida no câncer. / Human KIAA0090 gene maps to a chromosomal region (1p36.13) with frequent aberrations in cancer and is overexpressed in many tumor types. It is a highly complex gene with cDNA sequences in databases supporting the occurrence of more than 20 alternative transcripts. The RefSeq transcript is predicted to encode a highly conserved 993 aa transmembrane protein whose S. cerevisiae ortolog (EMC1) was recently proposed to function on transmembrane protein folding in the endoplasmic reticulum (ER). The aim of this work was to gain insight into the localization and function of KIAA0090 protein, in normal and tumor cells and tissues, as well as in cells exposed to stress treatments. We raised a polyclonal antibody (anti-K2) to the C-terminal half of the protein and compared its pattern of staining with an antibody (anti-K1) previously generated in our laboratory to the N-terminal half. The endogenous protein was primarily localized either to mitochondria or Golgi, depending whether the antibody used was to the N- or C-terminal, respectively. Also, less conspicuous staining overlapped with the ER network and cell margin, and variable degrees of labeling was observed within the nucleus and associated to small cytoplasmic particles. Immunohistochemistry survey provided evidence that the KIAA0090 protein is ubiquitously expressed. Anti-K2 labeled in a Golgi-like pattern in every cell type, predominating in those with more conspicuous Golgi, such as secretory cells. Faint to moderate anti-K1 staining was found in most tissues, but very strong staining was seen in restricted groups of cells, such as thymus reticular cells, ductal epithelium of salivary lingual glands and the basal layer of the squamous epithelium in the esophagus-gastric transition zone. In histological sections of primary melanomas, we observed a strong staining for the anti-K1, mostly in vessels and at the invasive tumor margin, while the anti-K2 showed a staining pattern suggestive of infiltrating inflammatory and mesenchymal cells. In breast tissues, stronger staining was seen in ductal carcinoma cells in comparison to normal ductal epithelium for anti-K2 antibody, whereas anti-K1 strongly marked vessels and basal cells in epithelia lining glandular ducts both in normal and tumor tissues. Using a tissue array of breast cancer samples obtained from 96 patients, we observed strong to moderate staining for anti-K1 in 84% of the samples and lack of staining in 16%, interestingly anti-K1 positive cases were 100, 85 and 71% among cases of grades 1, 2 and 3, respectively, suggesting a tendency of KIAA0090 loss associated with breast cancer progression. A positive correlation was found with estrogen receptor expression and the opposite for HER2. Interestingly, Brefeldin A and MG132 altered KIAA0090 mRNA levels and caused endogenous KIAA0090 protein to redistribute. Other stress treatments, including tunicamycin, a ruthenium complex nitric oxide donor and etoposide, also altered KIAA0090 distribution. This study supports the notion that KIAA0090 play a role in cellular homeostasis and is involved in cancer.

O gene KIAA0090, encontrado em todos os genomas eucariotos, está localizado em uma região cromossômica (1p36.13) com alta freqüência de aberrações em tumores humanos. Além disso, os perfis de expressão disponíveis em bancos de dados públicos sugerem expressão alterada deste gene em muitos tumores e em resposta a diferentes tratamentos. Os objetivos deste trabalho foram investigar a possível ocorrência de múltiplos transcritos do gene KIAA0090 em linhagens celulares de melanoma humano; avaliar o padrão de expressão do gene em diferentes linhagens celulares e amostras de tumores, por RT-PCR tempo-real; e analisar o efeito do knockdown deste gene sobre a viabilidade de células de melanoma. O transcrito que observamos estar expresso em linhagem de células de melanoma parece corresponder à RefSeq completa. Observamos aumento da expressão do gene KIAA0090 em todas as linhagens celulares de melanoma humano em comparação com melanócitos. Curiosamente, entretanto, observou-se expressão significativamente maior em amostras de nevos (média = 11,02) em relação a melanoma primário (média = 2,87) ou metastático (média = 2,72) (p <0,01). Não houve diferença significativa entre melanoma primário e metastático. O tratamento de células de melanoma, com um inibidor da metilação do DNA (5-Aza-2\'-desoxicitidina) e/ou desacetilação de histonas (tricostatina A) levou a um aumento da expressão KIAA0090, sugerindo que eventos epigenéticos possam estar envolvidos na modulação da expressão do gene KIAA0090. Não houve diferenças significativas nos níveis de expressão do mRNA KIAA0090 entre substância branca e glioblastoma, embora tenhamos observado uma discreta redução na taxa de sobrevida associada com maiores níveis de mRNA KIAA0090 em glioblastomas, em estudo envolvendo amostras de 28 pacientes. Interessante que esta observação é compatível com dados de estudos de expressão gênica em larga escala onde se constata uma correlação direta entre superexpressão de KIAA0090 e menor probabilidade de sobrevida em pacientes com glioblastoma (dados de 216 pacientes analisados - https://cma.nci.nih.gov/cma-tcga/). Em 31 amostras de pacientes com leucemia linfóide aguda não conseguimos encontrar qualquer relação entre a expressão do gene KIAA0090 e idade do paciente, sexo, contagem de leucócitos, risco, imunofenótipo e resposta clínica do paciente. Knockdown do gene KIAA0090 induziu morte celular em linhagem de melanoma metastático, e esta parece ser uma morte celular por apoptose, já que as células inviáveis são positivas para Anexina V. Os dados obtidos, assim como os dados depositados em bancos de dados, confirmam alteração na expressão do gene KIAA0090 durante a progressão tumoral. Lesões pré-neoplásicas como nevos já apresentam alteração na expressão do gene em estudo, comparável com o que ocorre para oncogenes como BRAF. Assim como para outras moléculas envolvidas nas vias UPR e ERAD, knockdown do gene induz morte celular do tipo apoptótica. Portanto o gene KIAA0090 parece ser muito importante em ajudar a manter a capacidade tumorigênica das células em ambientes não favoráveis. / The KIAA0090 gene, which has been found in all eukaryotic genomes and is predicted to encode a highly conserved transmembrane protein, maps to a chromosomal region (1p36.13) with frequent aberrations in some human tumors. In addition, publicly available expression data suggest altered expression of this gene associated with many tumors and treatments. The goals of this work were to search for the occurrence of multiple KIAA0090 transcripts in melanoma cell lines; determine the gene expression pattern in different cell lines and tumor types by real time RT-PCR; and analyze the gene knockdown effect on melanoma cell viability. The transcript that we found to be expressed in melanoma cell line seems to correspond to RefSeq transcript. In melanoma, increased KIAA0090 expression was found in all human melanoma cell lines in comparison to melanocytes. Interestingly, however, we observed significantly higher expression of KIAA0090 in nevi samples (mean value = 11,02) as compared to primary (mean value = 2,87) or metastatic (mean value = 2,72) melanoma groups (p<0,01), although there was no significant difference between primary and metastatic melanoma. Treatment of melanoma cells with an inhibitor of DNA methylation (5-Aza-2\'- deoxycytidine) and /or deacetylation of histones (Trichostatin A) leads to an enhancement of KIAA0090 expression, supporting the hypothesis that epigenetic events may be involved in modulating KIAA0090 gene expression. On the other hand, no significant differences in the KIAA0090 mRNA expression levels were observed between white matter and glioblastoma samples, although we found slightly lower survival rates associated with high levels of KIAA0090 mRNA in glioblastomas in a study involving 28 patient samples. Interestingly, this was compatible with database of large scale gene expression studies, which have shown a direct correlation between KIAA0090 up-regulation and low survival rates in patients with glioblastoma (216 patients data analized - https://cma.nci.nih.gov/cma-tcga/). In 31 samples from Acute Lymphocytic Leukemia patients, we could not find any relationship between the KIAA0090 gene expression and patient age, sex, white blood cell count, risk, immunophenotype, response and patient\'s current situation. KIAA0090 knockdown led to an increase of cell death rate in a melanoma cell line, and since unviable cells are Annexin V positive, we postulate that they undergo apoptotic death. The data obtained, and the ones deposited in databases, confirms changes in expression of KIAA0090 during tumor progression. Pre-neoplasic lesions such as nevi already have changes in KIAA0090 expression, comparable to oncogene BRAF. As for other molecules involved in the UPR and ERAD pathways, KIAA0090 knockdown induces apoptotic cell death. Therefore, KIAA0090 gene seems to be very important in helping maintain the tumorigenic ability of cells in not suitable environments.

O câncer de mama é uma das principais causas de morte por câncer em mulheres em todo o mundo, apresentando-se como uma doença heterogênea composta por distintos subtipos associados a diferentes prognósticos clínicos, mas as bases moleculares que sustentam sua progressão tumoral ainda não estão completamente elucidadas. Evidências de estudos em larga escala apontam uma potencial participação da proteína EMC1 no desenvolvimento do câncer de mama, mas falham em avaliam seu papel específico na progressão e manutenção deste tipo de tumor. EMC1 faz parte de um complexo definido por dez proteínas presente no retículo endoplasmático denominado Endoplasmic Reticulum Membrane Complex, caracterizado recentemente com potencial papel no enovelamento e maturação de proteínas de membrana e na via secretória. Investimos deste modo na caracterização de EMC1 e no seu envolvimento com o câncer de mama. Utilizando um pequeno painel de linhagens tumorais de mama, mostramos por meio de qPCR que os níveis de RNAm de EMC1 estavam aumentados em linhagens consideradas mais agressivas. Duas linhagens tumorais de mama, MCF-7 e SKBR-3 foram utilizadas para expressão estável de EMC1 mediada pelo vetor plasmidial pcDNA3.1. Os efeitos foram notáveis apenas para a linhagem SKBR-3, que apresenta amplificação no locus HER-2, um receptor do tipo tirosina quinase da família EGFR envolvido em vias de invasão e proliferação celular. Observamos uma nítida alteração morfológica após a superexpressão de EMC1 nesta linhagem, sugerindo uma reprogramação para um fenótipo mesenquimal. As células adquiriram filopódios mais proeminentes e mostraram aumento em sua capacidade proliferativa e crescimento clonogênico, sob condições adesivas ou não, bem como aumento nas capacidades invasiva (transwell) e migratória (wound healing). Análises do ciclo celular por iodeto de propídeo indicaram um ligeiro aumento nas populações celulares nas fases S e G2/M em células superexpressando EMC1, corroborando os ensaios funcionais. Notamos também após a superexpressão de EMC1 um aumento na liberação de MMP-2, justificando o aumento na capacidade invasiva destas células. Os resultados dos ensaios funcionais comprovam as análises in silico realizadas nas quais identificamos uma correlação da expressão de EMC1 com proteínas envolvidas em funções no retículo endoplasmático e no processo de transição epitélio-mesenquimal. Avaliamos ainda o metabolismo celular quanto a funções mitocondriais como consumo de oxigênio utilizando um oxígrafo e quanto a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) através da marcação por DHE. A superexpressão de EMC1 levou à diminuição da respiração, ou seja, no consumo de oxigênio e também da produção de EROs, ao passo que os níveis de lactato foram aumentados, características associadas a maior malignidade de células tumorais de mama. Por fim, mostramos através de ensaio de tumorigênese in vivo utilizando camundongos nude que a superexpressão de EMC1 conduziu a formação de tumores mais agressivos e de maior volume. Em conjunto os dados sugerem um importante papel de EMC1 na progressão tumoral do câncer de mama, sobretudo na transição para estágios mais invasivos, servindo como potencial marcador diagnóstico e alvo para terapias futuras. / Breast cancer is a leading cause of cancer death in women worldwide. It presents as a heterogeneous disease composed of distinct subtypes associated with different clinical prognoses, but the molecular basis underlying their tumor progression are not yet fully comprehended. Evidence from large-scale studies suggests a potential involvement of EMC1 protein in the development of breast cancer, but fail to assess its specific role in the progression and maintenance of this type of tumor. EMC1 is part of a protein complex composed of ten different subunits associated to the endoplasmic reticulum (ER) and recently proposed to play a potential role in the folding and maturation of membrane proteins in the secretory pathway. Thus, our aim here was to do a functional characterization of EMC1 in breast cancer. Using a small panel of breast cancer cell lines, we showed higher EMC1 mRNA expression levels in the most aggressive cell lines, by qPCR. Two breast tumor cell lines, MCF - 7 and SKBR -3 were used for stable expression of EMC1 mediated by the plasmidial vector pcDNA3.1. The effects were remarkable only for the SKBR-3 cell line, which carries an amplification of the HER-2 locus, a tyrosine kinase receptor of the EGFR family, involved in cell proliferation and invasion. We observed a clear morphological change after overexpression of EMC1 in this cell line, suggesting a reprogramming to a mesenchymal phenotype. The cells acquired more prominent filopodia and showed an increase of their proliferative capacity and clonogenic growth upon adhesive and non-adhesive conditions, as well as an increase of invasive (collagen-coated transwell) and migratory (wound healing) properties. Analysis of the cell cycle by propidium iodide showed a slight increase in the cell population in S phase and G2/M for EMC1-overexpressing cells, corroborating other functional assays. Also, EMC1-overexpressing cells showed an increase in the release of MMP-2, which could explain the increase in the invasive capacity of these cells. The results of the functional assays confirm the in silico analysis performed in which we identified a correlation between the EMC1 expression with proteins involved in functions in the endoplasmic reticulum and in the epithelial-mesenchymal transition. We also evaluated the cellular metabolism and mitochondrial functions such as oxygen consumption using an oxygraph and the generation of reactive oxygen species (ROS) with DHE dye. Overexpression of EMC1 led to decreased respiration, i.e. oxygen consumption and also ROS production whereas lactate was increased, characteristics associated with increased malignancy of breast tumor cells. Finally, we show through in vivo tumorigenesis assay using nude mice that overexpression of EMC1 led to formation of more aggressive tumors. Together the data suggest an important role of EMC1 in tumor progression of breast cancer, especially in the transition to more invasive stages, serving as a potential prognostic marker and target for future therapies.

O câncer de mama é uma das principais causas de morte por câncer em mulheres em todo o mundo, apresentando-se como uma doença heterogênea composta por distintos subtipos associados a diferentes prognósticos clínicos, mas as bases moleculares que sustentam sua progressão tumoral ainda não estão completamente elucidadas. Evidências de estudos em larga escala apontam uma potencial participação da proteína EMC1 no desenvolvimento do câncer de mama, mas falham em avaliam seu papel específico na progressão e manutenção deste tipo de tumor. EMC1 faz parte de um complexo definido por dez proteínas presente no retículo endoplasmático denominado Endoplasmic Reticulum Membrane Complex, caracterizado recentemente com potencial papel no enovelamento e maturação de proteínas de membrana e na via secretória. Investimos deste modo na caracterização de EMC1 e no seu envolvimento com o câncer de mama. Utilizando um pequeno painel de linhagens tumorais de mama, mostramos por meio de qPCR que os níveis de RNAm de EMC1 estavam aumentados em linhagens consideradas mais agressivas. Duas linhagens tumorais de mama, MCF-7 e SKBR-3 foram utilizadas para expressão estável de EMC1 mediada pelo vetor plasmidial pcDNA3.1. Os efeitos foram notáveis apenas para a linhagem SKBR-3, que apresenta amplificação no locus HER-2, um receptor do tipo tirosina quinase da família EGFR envolvido em vias de invasão e proliferação celular. Observamos uma nítida alteração morfológica após a superexpressão de EMC1 nesta linhagem, sugerindo uma reprogramação para um fenótipo mesenquimal. As células adquiriram filopódios mais proeminentes e mostraram aumento em sua capacidade proliferativa e crescimento clonogênico, sob condições adesivas ou não, bem como aumento nas capacidades invasiva (transwell) e migratória (wound healing). Análises do ciclo celular por iodeto de propídeo indicaram um ligeiro aumento nas populações celulares nas fases S e G2/M em células superexpressando EMC1, corroborando os ensaios funcionais. Notamos também após a superexpressão de EMC1 um aumento na liberação de MMP-2, justificando o aumento na capacidade invasiva destas células. Os resultados dos ensaios funcionais comprovam as análises in silico realizadas nas quais identificamos uma correlação da expressão de EMC1 com proteínas envolvidas em funções no retículo endoplasmático e no processo de transição epitélio-mesenquimal. Avaliamos ainda o metabolismo celular quanto a funções mitocondriais como consumo de oxigênio utilizando um oxígrafo e quanto a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) através da marcação por DHE. A superexpressão de EMC1 levou à diminuição da respiração, ou seja, no consumo de oxigênio e também da produção de EROs, ao passo que os níveis de lactato foram aumentados, características associadas a maior malignidade de células tumorais de mama. Por fim, mostramos através de ensaio de tumorigênese in vivo utilizando camundongos nude que a superexpressão de EMC1 conduziu a formação de tumores mais agressivos e de maior volume. Em conjunto os dados sugerem um importante papel de EMC1 na progressão tumoral do câncer de mama, sobretudo na transição para estágios mais invasivos, servindo como potencial marcador diagnóstico e alvo para terapias futuras. / Breast cancer is a leading cause of cancer death in women worldwide. It presents as a heterogeneous disease composed of distinct subtypes associated with different clinical prognoses, but the molecular basis underlying their tumor progression are not yet fully comprehended. Evidence from large-scale studies suggests a potential involvement of EMC1 protein in the development of breast cancer, but fail to assess its specific role in the progression and maintenance of this type of tumor. EMC1 is part of a protein complex composed of ten different subunits associated to the endoplasmic reticulum (ER) and recently proposed to play a potential role in the folding and maturation of membrane proteins in the secretory pathway. Thus, our aim here was to do a functional characterization of EMC1 in breast cancer. Using a small panel of breast cancer cell lines, we showed higher EMC1 mRNA expression levels in the most aggressive cell lines, by qPCR. Two breast tumor cell lines, MCF - 7 and SKBR -3 were used for stable expression of EMC1 mediated by the plasmidial vector pcDNA3.1. The effects were remarkable only for the SKBR-3 cell line, which carries an amplification of the HER-2 locus, a tyrosine kinase receptor of the EGFR family, involved in cell proliferation and invasion. We observed a clear morphological change after overexpression of EMC1 in this cell line, suggesting a reprogramming to a mesenchymal phenotype. The cells acquired more prominent filopodia and showed an increase of their proliferative capacity and clonogenic growth upon adhesive and non-adhesive conditions, as well as an increase of invasive (collagen-coated transwell) and migratory (wound healing) properties. Analysis of the cell cycle by propidium iodide showed a slight increase in the cell population in S phase and G2/M for EMC1-overexpressing cells, corroborating other functional assays. Also, EMC1-overexpressing cells showed an increase in the release of MMP-2, which could explain the increase in the invasive capacity of these cells. The results of the functional assays confirm the in silico analysis performed in which we identified a correlation between the EMC1 expression with proteins involved in functions in the endoplasmic reticulum and in the epithelial-mesenchymal transition. We also evaluated the cellular metabolism and mitochondrial functions such as oxygen consumption using an oxygraph and the generation of reactive oxygen species (ROS) with DHE dye. Overexpression of EMC1 led to decreased respiration, i.e. oxygen consumption and also ROS production whereas lactate was increased, characteristics associated with increased malignancy of breast tumor cells. Finally, we show through in vivo tumorigenesis assay using nude mice that overexpression of EMC1 led to formation of more aggressive tumors. Together the data suggest an important role of EMC1 in tumor progression of breast cancer, especially in the transition to more invasive stages, serving as a potential prognostic marker and target for future therapies.

O gene KIAA0090, encontrado em todos os genomas eucariotos, está localizado em uma região cromossômica (1p36.13) com alta freqüência de aberrações em tumores humanos. Além disso, os perfis de expressão disponíveis em bancos de dados públicos sugerem expressão alterada deste gene em muitos tumores e em resposta a diferentes tratamentos. Os objetivos deste trabalho foram investigar a possível ocorrência de múltiplos transcritos do gene KIAA0090 em linhagens celulares de melanoma humano; avaliar o padrão de expressão do gene em diferentes linhagens celulares e amostras de tumores, por RT-PCR tempo-real; e analisar o efeito do knockdown deste gene sobre a viabilidade de células de melanoma. O transcrito que observamos estar expresso em linhagem de células de melanoma parece corresponder à RefSeq completa. Observamos aumento da expressão do gene KIAA0090 em todas as linhagens celulares de melanoma humano em comparação com melanócitos. Curiosamente, entretanto, observou-se expressão significativamente maior em amostras de nevos (média = 11,02) em relação a melanoma primário (média = 2,87) ou metastático (média = 2,72) (p <0,01). Não houve diferença significativa entre melanoma primário e metastático. O tratamento de células de melanoma, com um inibidor da metilação do DNA (5-Aza-2\'-desoxicitidina) e/ou desacetilação de histonas (tricostatina A) levou a um aumento da expressão KIAA0090, sugerindo que eventos epigenéticos possam estar envolvidos na modulação da expressão do gene KIAA0090. Não houve diferenças significativas nos níveis de expressão do mRNA KIAA0090 entre substância branca e glioblastoma, embora tenhamos observado uma discreta redução na taxa de sobrevida associada com maiores níveis de mRNA KIAA0090 em glioblastomas, em estudo envolvendo amostras de 28 pacientes. Interessante que esta observação é compatível com dados de estudos de expressão gênica em larga escala onde se constata uma correlação direta entre superexpressão de KIAA0090 e menor probabilidade de sobrevida em pacientes com glioblastoma (dados de 216 pacientes analisados - https://cma.nci.nih.gov/cma-tcga/). Em 31 amostras de pacientes com leucemia linfóide aguda não conseguimos encontrar qualquer relação entre a expressão do gene KIAA0090 e idade do paciente, sexo, contagem de leucócitos, risco, imunofenótipo e resposta clínica do paciente. Knockdown do gene KIAA0090 induziu morte celular em linhagem de melanoma metastático, e esta parece ser uma morte celular por apoptose, já que as células inviáveis são positivas para Anexina V. Os dados obtidos, assim como os dados depositados em bancos de dados, confirmam alteração na expressão do gene KIAA0090 durante a progressão tumoral. Lesões pré-neoplásicas como nevos já apresentam alteração na expressão do gene em estudo, comparável com o que ocorre para oncogenes como BRAF. Assim como para outras moléculas envolvidas nas vias UPR e ERAD, knockdown do gene induz morte celular do tipo apoptótica. Portanto o gene KIAA0090 parece ser muito importante em ajudar a manter a capacidade tumorigênica das células em ambientes não favoráveis. / The KIAA0090 gene, which has been found in all eukaryotic genomes and is predicted to encode a highly conserved transmembrane protein, maps to a chromosomal region (1p36.13) with frequent aberrations in some human tumors. In addition, publicly available expression data suggest altered expression of this gene associated with many tumors and treatments. The goals of this work were to search for the occurrence of multiple KIAA0090 transcripts in melanoma cell lines; determine the gene expression pattern in different cell lines and tumor types by real time RT-PCR; and analyze the gene knockdown effect on melanoma cell viability. The transcript that we found to be expressed in melanoma cell line seems to correspond to RefSeq transcript. In melanoma, increased KIAA0090 expression was found in all human melanoma cell lines in comparison to melanocytes. Interestingly, however, we observed significantly higher expression of KIAA0090 in nevi samples (mean value = 11,02) as compared to primary (mean value = 2,87) or metastatic (mean value = 2,72) melanoma groups (p<0,01), although there was no significant difference between primary and metastatic melanoma. Treatment of melanoma cells with an inhibitor of DNA methylation (5-Aza-2\'- deoxycytidine) and /or deacetylation of histones (Trichostatin A) leads to an enhancement of KIAA0090 expression, supporting the hypothesis that epigenetic events may be involved in modulating KIAA0090 gene expression. On the other hand, no significant differences in the KIAA0090 mRNA expression levels were observed between white matter and glioblastoma samples, although we found slightly lower survival rates associated with high levels of KIAA0090 mRNA in glioblastomas in a study involving 28 patient samples. Interestingly, this was compatible with database of large scale gene expression studies, which have shown a direct correlation between KIAA0090 up-regulation and low survival rates in patients with glioblastoma (216 patients data analized - https://cma.nci.nih.gov/cma-tcga/). In 31 samples from Acute Lymphocytic Leukemia patients, we could not find any relationship between the KIAA0090 gene expression and patient age, sex, white blood cell count, risk, immunophenotype, response and patient\'s current situation. KIAA0090 knockdown led to an increase of cell death rate in a melanoma cell line, and since unviable cells are Annexin V positive, we postulate that they undergo apoptotic death. The data obtained, and the ones deposited in databases, confirms changes in expression of KIAA0090 during tumor progression. Pre-neoplasic lesions such as nevi already have changes in KIAA0090 expression, comparable to oncogene BRAF. As for other molecules involved in the UPR and ERAD pathways, KIAA0090 knockdown induces apoptotic cell death. Therefore, KIAA0090 gene seems to be very important in helping maintain the tumorigenic ability of cells in not suitable environments.