Trypanosoma cruzi expressa um grupo de glicoproteínas de superfície, as Tc85, que pertencem à superfamília gênica das gp85/trans-sialidases. Neste trabalho mostramos um modelo de estrutura para um membro desta família, a proteína Tc85-11, a qual tem propriedades adesivas para laminina e para a superfície da célula. Esta estrutura consiste em um domínio N-terminal com pregamento ß-propeller e um domínio C-terminal ß-sandwich conectados por uma um α-hélice longa. A proteína recombinante que corresponde ao domínio amino terminal (Tc85-N), mas não ao domínio carboxi-terminal (Tc85-C), liga-se a laminina de uma maneira específica. Cinco peptídeos sintéticos, contidos no domínio N-terminal, aderem na superfície das células LLC-MK2 e inibem a infecção pelo T. cruzi. Dois destes peptídeos também podem inibir a interação Tc85-N - laminina de modo específico e poderiam representar o sítio de ligação a laminina. Estes resultados reforçam a hipótese que a Tc85-11 é uma proteína multi-adesiva, já que o domínio C-terminal, liga-se a citoqueratina-18. Por outro lado, o tratamento de células em cultura com Tc85-N aumenta a expressão de laminina, efeito já observado in vivo e quando culturas de células foram incubadas com antígenos liberados pelo parasita. A Tc85-11 pode ter, por tanto, um papel relevante na interação do parasita com o hospedeiro modulando ainda a expressão de componentes da matriz extracelular. / Trypanosoma cruzi expresses the Tc85 proteins, a set of surface glycoproteins belonging to the gp85/trans-sialidase supergene family. In this report we show a structure model for Tc85-11 a member of this family, which has adhesive properties to laminin and to the host cell surfaces. That structure consists in an N-terminus β-propeller and a C-terminus β-sandwich domains connected by a long α-helix. The recombinant protein corresponding to the N-domain (Tc85-N), but not to the C-domain (Tc85-C), was able to bind laminin in a specific manner. Five synthetic 20-mer peptides from the N-domain adhere onto LLC-MK2 cell surface and inhibit the T. cruzi infection. Two of these peptides can also inhibit specifically Tc85-N - laminin interaction and may represent the laminin-binding site. These results reinforce the hypothesis that the Tc85-11 protein is a multi-adhesive protein, since it also binds to citokeratin-18 by C-terminus domain. On the other hand, the treatment of host cells with Tc85-N increases the expression of laminin in the cell culture, as was previously reported for treatment with T. cruzi released antigens. In summary, Tc85-11 protein may play an important role in the host-parasite interaction, including the modulation of ECM expression.

A disseminação metastática de células tumorais malignas envolve múltiplas etapas e é uma das principais causas de mortalidade. O microambiente tumoral apresenta um importante papel no processo de tumorigênese. A laminina é um componente do microambiente que pode ser clivado em peptídeos bioativos, como o peptídeo AG73 (domínio globular da cadeia 1) que aumenta a formação/atividade de invadopódios. Invadopódios são protrusões de membrana ricas em actina com atividade proteolítica da matriz pericelular. Além da actina, os invadopódios exibem outras proteínas importantes, como a cortactina e o MT1-MMP. Recentemente, descobriu-se que a podoplanina pode desempenhar um papel importante na atividade dos invadopódios. A podoplanina é uma glicoproteína transmembrana do tipo I, intimamente associada à progressão maligna do câncer. A podoplanina e o peptídeo AG73 influenciam a biologia do câncer. Tal particularidade levou-nos a investigar o papel do peptídeo AG73 na regulação da da podoplanina e invadopódios em linhagem celular derivada de carcinoma de células escamosas oral (Cal 27). As células foram cultivadas em DMEM com SFB e tratadas com o peptídeo AG73. As células tratadas por peptídeo de sequência embaralhada serviram como controles. Imunofluorescência foi realizada para analisar os níveis de proteína de podoplanina, cortactina e MT1-MMP. Os resultados mostraram que o peptídeo AG73 diminuiu os níveis de podoplanina nas células Cal27 em comparação aos controles. Nenhuma alteração foi observada em relação à cortactina e MT1-MMP. Estes resultados foram confirmados por imunofluorescência. As células tratadas com AG73 diminuíram a distribuição da podoplanina em todo o citoplasma em comparação com os controles. Nossos resultados sugerem que o peptídeo derivado da laminina AG73 inibe a podoplanina, uma molécula reguladora do câncer, em células malignas humanas. / The metastatic spread of malignant tumor cells involves multiple steps, and is one of the major causes of mortality. The tumor microenvironment has an important role in tumorigenesis process. Laminin is a component of the microenvironment that can be cleaved into bioactive peptides, such as peptide AG73 (globular domain of 1 chain) that increase invadopodia formation/activity. Invadopodia are actin-rich membrane protrusions with proteolytic activity of peri-cellular matrix. In addition to actin invadopodia exhibit other key proteins such as cortactin and MT1-MMP. Recently it has been discovered that podoplanin may play an important role in the invadopodia activity. Podoplanin is a type I transmembrane glycoprotein, closely associated with the malignant progression of cancer. Podoplanin and the peptide AG73 influence cancer biology. This prompted us to investigate the role of peptide AG73 in the regulation of podoplanin and invadopodia formation in a cell line derived from oral squamous cell carcinoma (Cal 27). Cells were cultured in DMEM with FBS and treated with peptide AG73. Cells treated by scrambled peptide served as controls. Immunoblot was carried out to analyze protein levels of podoplanin, cortactin and MT1-MMP. Results showed that the peptide AG73 decreased podoplanin levels in Cal27 cells compared to controls. No alterations were observed with regard to cortactin and MT1-MMP. These results were confirmed by immunofluorescence. Cells treated by AG73 decreased podoplanin distribution throughout the cytoplasm compared to controls. Our results suggest that the laminin-derived peptide AG73 inhibits podoplanin, a cancer regulator molecule, in human malignant cells.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_aline.pdf: 3429789 bytes, checksum: 82cf452f7244c55bd99e241aadcec89f (MD5) Previous issue date: 2007-05-07 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The extracelullar matrix (ECM) is formed by an assembly of proteins and glycoproteins which surrounds the cells, in various tissues. The laminin is a glycoprotein localized in the ECM that consists of three polypeptidic chains cross- shaped. It functions by anchoring epithelial cells to basal lamin, through associations with integrins, collagen, elastin and fibronectin. Integrins are adhesion receptors localized on cellular surface, that mediate interactions between cells and ECM. The interactions between proteins of ECM and cellular proteins are crucial for many normal biological processes such as cell differentiation, signal transduction, immune responses, wound healing and metastasis formation. The nature of interactions between laminin and integrin has not been fully identified yet. The present work aims to analyze, in an molecular scale, the interaction between human α6β1 integrin and laminin 111. In this work we conducted many studies, including: i) structural and sequential alignments of β-propeller and βA regions in lacking I-domain integrins; ii) model building of β-propeller e βA regions of α6β1 integrin complexed with small ECD or RGD peptide antagonists; iii) sequential alignment of various laminin LG domains; iv) model building of laminin 111 LG1 domain; and v) model building of the first described complex between the N-terminal portion of α6β1 integrin and laminin 111 LG1 domain. In order to do this, homology modeling and molecular dynamics techniques were applied, together with alignments between integrins α and β chains, and laminin LG domains. Our initial results show that the loop between blades 3 and 4 of α6 integrin subunit discriminates ligands by electrostatic interactions. Therefore we assumed that α6β1 integrin preferentially interacts with ECDF based peptides. It was demonstrated that the laminin 111 LG1 domain interacts with α6β1 integrin by the contact of this H β strand and α6 β-propeller. Further, by its electrostatic function and proximity to H β strand, LG1 residue Asp82 adheres to Mg+2 containing MIDAS in α6β1 integrin. This interaction appears to be indispensable for α6β1 and laminin 111 binding. / A matriz extracelular (ECM) é definida como um complexo de proteínas e glicoproteínas que envolve as células nos mais diversos tecidos. A laminina é uma glicoproteína que é formada por três cadeias polipeptídicas dispostas em cruz. Sua função é a de ancorar as células epiteliais à ECM, da qual faz parte, através de associações a outras proteínas como as integrinas, o colágeno, a elastina e a fibronectina. As integrinas são receptores de adesão localizadas na superfície celular, que medeiam a interação célula-ECM. Estas interações são cruciais para diversos processos biológicos, tais como a diferenciação celular, a transdução de sinais, a resposta imunológica, a cicatrização de ferimentos e a formação de metástases. Porém a forma estrutural com que a interação entre a integrina e a laminina ocorre ainda não foi esclarecida. Neste contexto este trabalho visa analisar, em escala molecular, a forma com que a integrina α6β1 e a laminina 111 humanas interagem. Assim, foram conduzidos vários estudos, entre eles: i) alinhamentos estruturais e seqüenciais das regiões β-propeller e βA de integrinas não-possuidoras de domínio I; ii) construção do modelo das regiões β-propeller e βA da integrina α6β1 em complexo com pequenos inibidores peptídicos do tipo ECD ou RGD; iii) alinhamento entre os domínios LG de lamininas; iv) construção do modelo do domínio LG1 da laminina 111; e v) construção do primeiro modelo descrito do complexo formado pela porção N- terminal da integrina α6β1 e o domínio LG1 da laminina 111. Para tanto, foram aplicadas as técnicas de modelagem por homologia e dinâmica molecular, além de alinhamentos entre as cadeias α e β de integrinas, e dos domínios LG de lamininas. Inicialmente os resultados mostraram que o loop que corresponde à região entre os subdomínios D2 e D3 da cadeia α6 discrimina ligantes por interações eletrostáticas, e a partir disso, que a integrina α6β1 possui interação preferencialmente com peptídeos do tipo ECDF. Foi mostrado que o domínio LG1 de laminina 111 interage com a integrina α6β1 pelo contato da fita β H com o β-propeller de α6. Além disso, por seu caráter eletrostático e proximidade à fita β H , o resíduo Asp82 de LG1 se adere ao íon Mg+2 do MIDAS da integrina α6β1, e que esta interação é indispensável à ligação entre as duas proteínas.

Trypanosoma cruzi expressa um grupo de glicoproteínas de superfície, as Tc85, que pertencem à superfamília gênica das gp85/trans-sialidases. Neste trabalho mostramos um modelo de estrutura para um membro desta família, a proteína Tc85-11, a qual tem propriedades adesivas para laminina e para a superfície da célula. Esta estrutura consiste em um domínio N-terminal com pregamento ß-propeller e um domínio C-terminal ß-sandwich conectados por uma um α-hélice longa. A proteína recombinante que corresponde ao domínio amino terminal (Tc85-N), mas não ao domínio carboxi-terminal (Tc85-C), liga-se a laminina de uma maneira específica. Cinco peptídeos sintéticos, contidos no domínio N-terminal, aderem na superfície das células LLC-MK2 e inibem a infecção pelo T. cruzi. Dois destes peptídeos também podem inibir a interação Tc85-N - laminina de modo específico e poderiam representar o sítio de ligação a laminina. Estes resultados reforçam a hipótese que a Tc85-11 é uma proteína multi-adesiva, já que o domínio C-terminal, liga-se a citoqueratina-18. Por outro lado, o tratamento de células em cultura com Tc85-N aumenta a expressão de laminina, efeito já observado in vivo e quando culturas de células foram incubadas com antígenos liberados pelo parasita. A Tc85-11 pode ter, por tanto, um papel relevante na interação do parasita com o hospedeiro modulando ainda a expressão de componentes da matriz extracelular. / Trypanosoma cruzi expresses the Tc85 proteins, a set of surface glycoproteins belonging to the gp85/trans-sialidase supergene family. In this report we show a structure model for Tc85-11 a member of this family, which has adhesive properties to laminin and to the host cell surfaces. That structure consists in an N-terminus β-propeller and a C-terminus β-sandwich domains connected by a long α-helix. The recombinant protein corresponding to the N-domain (Tc85-N), but not to the C-domain (Tc85-C), was able to bind laminin in a specific manner. Five synthetic 20-mer peptides from the N-domain adhere onto LLC-MK2 cell surface and inhibit the T. cruzi infection. Two of these peptides can also inhibit specifically Tc85-N - laminin interaction and may represent the laminin-binding site. These results reinforce the hypothesis that the Tc85-11 protein is a multi-adhesive protein, since it also binds to citokeratin-18 by C-terminus domain. On the other hand, the treatment of host cells with Tc85-N increases the expression of laminin in the cell culture, as was previously reported for treatment with T. cruzi released antigens. In summary, Tc85-11 protein may play an important role in the host-parasite interaction, including the modulation of ECM expression.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251623.pdf: 3842753 bytes, checksum: 675419ecff620ee00a69fd1fb9444d11 (MD5) / O hormônio da tireóide (T3) exerce uma importante influência no desenvolvimento e maturação do SNC de mamíferos. Os efeitos do T3 no desenvolvimento neuronal são mediados pelos astrócitos, que secretam fatores solúveis e outras moléculas, como proteínas de MEC, modulando o crescimento de neuritos, proliferação e migração neuronal. Os astrócitos também participam ativamente do metabolismo neuronal. Por exemplo, os transportadores de glutamato astrocitários, GLAST e GLT-1, têm papel essencial na retirada de glutamato do espaço extracellular e na manutenção deste neurotransmissor em níveis fisiológicos no cérebro. No presente estudo, demonstramos que o T3 aumentou significativamente a captação de glutamato por astrócitos cerebelares, quando comparados às culturas sem o tratamento. A adição de LPDC e DL-TBOA, inibidores da captação de glutamato, aboliu a captação de glutamato tanto nos astrócitos tratados com T3 como nos controles. Além disto, os níveis de RNA mensageiro e de proteína para GLAST e GLT-1 em astrócitos foram aumentados após o tratamento com T3, embora não tenhamos observado diferenças significativas na distribuição destes transportadores. O efeito gliotóxico do glutamato nas culturas de astrócitos cerebelares foi abolido pelo tratamento com T3. Além disto, neurônios cerebelares cultivados sobre monocamadas de astrócitos tratados com T3 permaneceram viáveis em uma maior proporção após a adição de glutamato do que os cultivados sobre monocamadas astrocitárias controle, demonstrando um efeito neuroprotetor do T3. A expressão de sindecanas (1-4) em culturas de astrócitos de cerebelo, córtex cerebral e hipocampo de ratos neonatos foi analisada por RT-PCR. Nossos resultados demonstraram que as sindecanas 1-4 são expressas em astrócitos de cerebelo e córtex cerebral, enquanto que astrócitos de hipocampo expressam apenas as sindecanas 2 e 4. A análise por RT-PCR semiquantitativa demonstrou que a expressão das sindecanas 1, 2 e 4 foi reduzida e a expressão da sindecana 3 foi aumentada em cerebelos de ratos hipotireoideos, comparados aos tecidos normais. Observamos também redução na expressão das sindecanas 2 e 3 em astrócitos cerebelares tratados com T3, quando comparados às culturas não tratadas. Este balanço de PGs pode estar envolvido na ação do T3, mediada pela sinalização por FGF2. Demonstramos também, neste trabalho, que astrócitos hipotireoideos apresentam alterações na expressão e organização de fibronectina e laminina. Monocamadas de astrócitos hipotireoideos corresponderam a um microambiente pobre para o desenvolvimento neuronal do que astrócitos normais. O tratamento de astrócitos hipotireoideos com T3, recuperou o microambiente hipotireoideo, aumentando a área de cobertura por fibronectina e laminina. Em co-culturas de neurônios hipotireoideos sobre astrócitos hipotireoideos tratados com T3 foi observado maior número de neurônios e estes apresentando maior neuritogênese do que quando cultivados sobre astrócitos hipotireoideos não tratados. O meio condicionado de astrócitos hipotireoideos tratados com T3 também promoveu sobrevivência e neuritogênese em neurônios hipotireoideos. Nossos resultados demonstram que os efeitos do T3 na morfogênese astrocitária podem modular o desenvolvimento neuronal por diferentes mecanismos, como regulação dos níveis extracelulares de glutamato, e modulando contatos diretos célula-célula e célula-MEC. Thyroid hormone (T3) has a significant influence on the development and maturation of the mammalian SNC. T3 modulates neuronal development in an astrocyte-mediated manner, secreting soluble factors and other molecules, as ECM proteins, and regulating neurite outgrowth, neuron proliferation and migration. Astrocytes also participate actively in the neuronal metabolism. For example, astrocytic glutamate transporters, GLAST and GLT-1, play an essential role in the clearance of the neuronal-released glutamate from the extracellular space and are essential for maintaining physiological extracellular glutamate levels in the brain. In the present study, we showed that T3 significantly increased glutamate uptake by cerebellar astrocytes when compared to control cultures. Inhibitors of glutamate uptake, such as L-PDC and DL-TBOA, abolished glutamate uptake on control or T3-treated astrocytes. T3-treatment of astrocytes increased both mRNA levels and protein expression of GLAST and GLT-1, although no significant changes on the distribution of these transporters were observed. The gliotoxic effect of glutamate on cultured cerebellar astrocytes was abolished by T3-treatment of astrocytes. In addition, the neuronal viability against glutamate challenge was enhanced on T3- treated astrocytes, showing a putative neuroprotective effect of T3. We also analyzed the modulation of sindecans expression by thyroid hormone via RT-PCR in astrocytes cultures from cerebellum, cortex and hippocampus of newborn rats. Our results showed that syndecans (1-4) are expressed in astrocytes of cerebellum and cortex, whereas in hippocampus only syndecans 2 and 4 were detected. Semi-quantitative RT-PCR analysis revealed reduced expression of syndecans 1, 2 and 4, and increased expression of syndecan 3 in hypothyroid cerebellum, when compared to the euthyroid tissue. Furthermore, we observed a reduced expression of syndecans 2 and 3 in T3-treated cerebellar astrocytes, when compared to non-treated culture. This balance of PGs may be involved in T3 action mediated by FGF2 signaling. Moreover, we demonstrated that hypothyroid astrocytes showed an altered expression and organization of fibronectin and laminin. As expected, astrocytes hypothyroid represented a poor microenvironment to neuronal development than the normal ones. The T3-treatment recovered the microenvironment hypothyroid, increasing the covered area by fibronectin and laminin. In addition, hypothyroid neurons cultivated on T3-treated hypothyroid astrocytes had an increase in the number of cells and presented longer neurites than the cells cultured on astrocytes monolayers without T3. The conditioned medium of T3-treated hypothyroid astrocytes also promoted survival and neuritogenesis in hypothyroid neurons. Taken together our results demonstrate that the T3 effects on astrocytic morphogenesis may influence neuronal development by different mechanisms as regulating the glutamate extracellular levels and secreting ECM proteins modulating direct cell to cell or cell to ECM contacts.

A matriz extracelular (ECM) é definida como um complexo de proteínas e glicoproteínas que envolve as células nos mais diversos tecidos. A laminina é uma glicoproteína que é formada por três cadeias polipeptídicas dispostas em cruz. Sua função é a de ancorar as células epiteliais à ECM, da qual faz parte, através de associações a outras proteínas como as integrinas, o colágeno, a elastina e a fibronectina. As integrinas são receptores de adesão localizadas na superfície celular, que medeiam a interação célula-ECM. Estas interações são cruciais para diversos processos biológicos, tais como a diferenciação celular, a transdução de sinais, a resposta imunológica, a cicatrização de ferimentos e a formação de metástases. Porém a forma estrutural com que a interação entre a integrina e a laminina ocorre ainda não foi esclarecida. Neste contexto este trabalho visa analisar, em escala molecular, a forma com que a integrina α6β1 e a laminina 111 humanas interagem. Assim, foram conduzidos vários estudos, entre eles: i) alinhamentos estruturais e seqüenciais das regiões β-propeller e βA de integrinas não-possuidoras de domínio I; ii) construção do modelo das regiões β-propeller e βA da integrina α6β1 em complexo com pequenos inibidores peptídicos do tipo ECD ou RGD; iii) alinhamento entre os domínios LG de lamininas; iv) construção do modelo do domínio LG1 da laminina 111; e v) construção do primeiro modelo descrito do complexo formado pela porção N- terminal da integrina α6β1 e o domínio LG1 da laminina 111. Para tanto, foram aplicadas as técnicas de modelagem por homologia e dinâmica molecular, além de alinhamentos entre as cadeias α e β de integrinas, e dos domínios LG de lamininas. Inicialmente os resultados mostraram que o loop que corresponde à região entre os subdomínios D2 e D3 da cadeia α6 discrimina ligantes por interações eletrostáticas, e a partir disso, que a integrina α6β1 possui interação preferencialmente com peptídeos do tipo ECDF. Foi mostrado que o domínio LG1 de laminina 111 interage com a integrina α6β1 pelo contato da fita β H com o β-propeller de α6. Além disso, por seu caráter eletrostático e proximidade à fita β H, o resíduo Asp82 de LG1 se adere ao íon Mg+2 do MIDAS da integrina α6β1, e que esta interação é indispensável à ligação entre as duas proteínas. / The extracelullar matrix (ECM) is formed by an assembly of proteins and glycoproteins which surrounds the cells, in various tissues. The laminin is a glycoprotein localized in the ECM that consists of three polypeptidic chains cross- shaped. It functions by anchoring epithelial cells to basal lamin, through associations with integrins, collagen, elastin and fibronectin. Integrins are adhesion receptors localized on cellular surface, that mediate interactions between cells and ECM. The interactions between proteins of ECM and cellular proteins are crucial for many normal biological processes such as cell differentiation, signal transduction, immune responses, wound healing and metastasis formation. The nature of interactions between laminin and integrin has not been fully identified yet. The present work aims to analyze, in an molecular scale, the interaction between human α6β1 integrin and laminin 111. In this work we conducted many studies, including: i) structural and sequential alignments of β-propeller and βA regions in lacking I-domain integrins; ii) model building of β-propeller e βA regions of α6β1 integrin complexed with small ECD or RGD peptide antagonists; iii) sequential alignment of various laminin LG domains; iv) model building of laminin 111 LG1 domain; and v) model building of the first described complex between the N-terminal portion of α6β1 integrin and laminin 111 LG1 domain. In order to do this, homology modeling and molecular dynamics techniques were applied, together with alignments between integrins α and β chains, and laminin LG domains. Our initial results show that the loop between blades 3 and 4 of α6 integrin subunit discriminates ligands by electrostatic interactions. Therefore we assumed that α6β1 integrin preferentially interacts with ECDF based peptides. It was demonstrated that the laminin 111 LG1 domain interacts with α6β1 integrin by the contact of this H β strand and α6 β-propeller. Further, by its electrostatic function and proximity to H β strand, LG1 residue Asp82 adheres to Mg+2 containing MIDAS in α6β1 integrin. This interaction appears to be indispensable for α6β1 and laminin 111 binding.

The cardiovascular system of Drosophila melanogaster consists of a cardiac tube composed of myogenic cardiomyocytes and associating non-contractile pericardial cells, pumping hemolymph into the open circulatory system. The cardiac tube, known as the dorsal vessel, is embedded in a highly regulated extracellular matrix environment, required to maintain cellular integrity and cardiac function. After embryogenesis, the dorsal vessel undergoes extensive physiological changes, relying on the extracellular matrix to adapt and remodel accordingly. Three extracellular matrix proteins are investigated throughout this thesis: Type IV Collagen, Laminin and Pericardin. Due to their localization, morphology, and role in early development, the pericardial cells are candidate cells responsible for dorsal vessel extracellular matrix deposition and regulation throughout post-embryonic growth. Using immunofluorescence techniques in combination with confocal microscopy, I characterize the association between pericardial cells and extracellular matrix proteins, and quantify extracellular matrix protein deposition at the dorsal vessel throughout post-embryonic development. Gene knock-down experiments assess pericardial cell contribution to extracellular matrix synthesis and deposition at the dorsal vessel in third instar larva. Moreover, I quantify extracellular matrix protein deposition at the dorsal vessel in the absence of pericardial cells. These data suggests that pericardial cells regulate extracellular matrix protein deposition, localization and contribute to proper cardiac morphology in post-embryonic development. / Thesis / Master of Science (MSc)

O câncer de mama é importante problema de saúde pública. O microambiente onde as células cancerígenas se encontram possui moléculas como a laminina e seus peptídeos bioativos, que influenciam a biologia tumoral. Estudo anterior realizado no laboratório demonstrou que o peptídeo C16, derivado da laminina, aumenta a expressão gênica de GPNMB e SPOCK1. Nesse trabalho, demonstramos que o peptídeo C16 aumentou níveis moleculares de GPNMB e SPOCK em células malignas MDA-MB-231e MCF-7, comparado com células normais MCF-10A. C16 estimulou significantemente a invasão de células MDA-MB-231. Silenciamento de GPNMB diminuiu a invasão celular desencadeada por C16. Contextualizando in vivo nossos resultados in vitro, imunohistoquímica em tissue microarrays mostrou que a presença de GPNMB e SPOCK é significantemente maior em câncer de mama. Assim, C16 regula os níveis de GPNMB e SPOCK em células mamárias malignas. C16 e GPNMB cooperam regulando a invasão de células MDA-MB-231. GPNMB e SPOCK foram mais detectados em câncer de mama comparado com mama normal. / Breast cancer is an important public health. The microenvironment in which cancer cells are found contains molecules such as laminin and its bioactive peptides that influence tumor biology. Previous study conducted in the laboratory showed that the C16 peptide derived from laminin, increases the gene expression of GPNMB and SPOCK1. In this work, we demonstrate that the C16 peptide increased molecular levels of GPNMB and SPOCK in malignant cells MDA-MB-231e MCF-7 cells compared with normal cells MCF-10A. C16 significantly stimulated invasion of MDA-MB-231 cells. GPNMB silencing decreased cell invasion triggered by C16. Contextualizing in vivo our in vitro results, tissue microarrays immunohistochemistry showed that the presence of GPNMB and SPOCK are significantly higher in breast cancer. Thus, C16 regulates the levels of GPNMB and SPOCK in malignant breast cells. C16 and cooperate GPNMB regulating the invasion of MDA-MB-231 cells. SPOCK and GPNMB were more detected in breast cancer compared to normal breast.

O câncer de próstata é o segundo câncer mais freqüentemente diagnosticado em homens. Durante o crescimento tumoral, as células neoplásicas interagem com a matriz extracelular (MEC). Analisamos o efeito de C16, peptídeo derivado da clivagem da MEC, sobre a migração, invasão e regulação dos invadopódios em células de câncer de próstata (DU145). Ensaios de migração e invasão demonstraram que C16 promoveu um aumento da atividade migratória e invasiva de células DU145 de maneira dose dependente. Demonstramos que o peptídeo estimula a fosforilação de Src. Ensaios de degradação em substrato fluorescente mostraram que C16 promoveu a formação de invadopódios de células DU145. O immunoblot nos revelou que este peptídeo também estimula a expressão de Tks4, Tks5, cortactina e MT1-MMP. C16 estimulou a produção de espécies reativas de oxigênio, importantes para o fenótipo invasivo das células tumorais. Nossos resultados sugerem que o peptídeo C16 regula migração, invasão, invadopódios e suas moléculas-chave e a geração de espécies reativas de oxigênio em células DU145. / Prostate cancer is the second most frequently diagnosed cancer in males. During tumor growth, neoplastic cells interact with the extracellular matrix (ECM) Our Laboratory has demonstrated that peptides derived from ECM cleavage are involved in migration, invasion and invadopodia formation in different tumor cell lines. Invadopodia activity depends on expression of the proteins Tks4, Tks5, cortactin, MT1-MMP, as well as reactive oxygen species (ROS) generation. Migration and invasion assays in chemotaxis chambers demonstrated that C16 increased migration and invasion activities of DU145 cells in a dose-dependent manner. We observed that the peptide stimulated phosphorylation of Src. Fluorescent substrate degradation assay showed that C16 increased invadopodia activity of DU145 cells. Immunoblot revealed that this peptide stimulated Tks4, Tks5, cortactin and MT1-MMP expression. Furthermore, C16 increased ROS production. Our results strongly suggested that C16 regulates migration, invasion, invadopodia key-molecules, and ROS generation in DU145 cells.

O câncer de mama representa um importante problema de saúde pública. O microambiente onde as células neoplásicas se encontram desempenha importante papel na tumorigênese e progressão tumoral. Nosso Laboratório estuda o efeito da laminina, importante glicoproteína da matriz extracelular (MEC) e seus peptídeos dentro da biologia tumoral. Nesse projeto detectamos, in vitro e em amostras de câncer de mama humano, peptídeos derivados da clivagem proteolítica da laminina no câncer de mama. Inicialmente analisamos a distribuição das cadeias da laminina-111 no câncer de mama humano. Análise imuno histoquímica demonstrou aumento da marcação para as cadeias alfa1, beta1 e gama1 da laminina em tumores de mama. Células derivadas de câncer de mama (MDA-MB-231 e MCF-7) foram crescidas sobre Matrigel (substrato enriquecido em laminina). Células de mama normal MCF-10A serviram como grupo controle. Amostras controles e tratadas foram submetidas a eletroforese, immunoblot e espectrometria de massas (LC-MS/MS). Immunoblot mostrou a clivagem das cadeias da laminina in vitro e no câncer de mama humano, com a geração de fragmentos de menor massa molecular. Exploramos a liberação de peptídeos gerados pela clivagem da laminina em amostras de células tumorais em cultura e no câncer de mama humano. Análise proteômica mostrou que as bandas derivadas da laminina exibiram a presença de 31 peptídeos, entre eles C16 (KAFDITYVRL) e C28 (RVTLNRL). Previamente já demonstramos que o peptídeo C16 possui alta relevância na regulação tumoral. Diferentes peptídeos foram sintetizados e suas atividades biológicas avaliadas. Entre eles, C16 e C28 aumentaram significantemente a adesão, proliferação, secreção e ativação de MMPs além de invasão de células derivadas do câncer de mama (MDA-MB-231) e também de células derivadas de fibrossarcoma (HT1080). Investigamos também a ação do peptídeo C16 sobre as células tumorais MDA-MB-231 injetadas em zebrafish para avaliação do desenvolvimento tumoral in vivo. C16 promoveu aumento da área tumoral in vivo em comparação aos grupos controles. Concluímos que as cadeias alfa1, beta1 e gama1 da laminina estão aumentadas no câncer de mama. A clivagem da laminina possivelmente ocorre através da atividade de MMPs. As cadeias da laminina que são clivadas in vitro e no câncer de mama humano, geram fragmentos que contém peptídeos com funções biológicas evidentes. Entre os peptídeos observados, detectamos o peptídeo C16 in vitro e in vivo<i/>, também detectamos o peptídeo C28 in vitro. O peptídeo C16 é um grande regulador da invasão de células MDA-MB-231 e células HT1080, além de promover o desenvolvimento tumoral in vivo. Já o peptídeo C28 promove a proliferação de células MDA-MB-231 e HT1080. / Breast cancer represents an important public health problem. The microenvironment plays an important role in tumorigenesis and tumor progression. Our laboratory studies the effect of laminin, an important extracellular matrix glycoprotein (ECM) and its peptides in tumor biology. In this project we detected, in vitro and in human breast cancer samples, peptides derived from proteolytic cleavage of laminin. We initially analyzed the distribution of laminin-111 chains in human breast cancer. Immunohistochemistry demonstrated increased laminin alpha1, beta1 and gamma1 chains in breast tumors. Cells derived from breast cancer (MDA-MB-231 and MCF-7) were grown on Matrigel (laminin-enriched substrate). Normal breast cells MCF-10A served as a control group. Control and treated samples were subjected to electrophoresis, immunoblot and mass spectrometry (LC-MS/MS). Immunoblot showed cleavage of the laminin chains in vitro and in human breast cancer, with generation of lower molecular mass fragments. We explored the release of peptides, generated by laminin cleavage in tumor cell samples in culture and in human breast cancer. Proteomic analysis showed that the bands derived from laminin exhibited the presence of 31 peptides, among them C16 (KAFDITYVRL) and C28 (RVTLNRL). We have previously demonstrated that the C16 peptide has high relevance in tumor regulation. Different peptides were synthesized, and their biological activities were analyzed. Among them, C16 and C28 peptides, significantly increased adhesion, proliferation, secretion and activation of MMPs and cell invasion in breast cancer cells (MDA-MB-231) as well as fibrosarcoma-derived cells (HT1080). In addition, we investigated the action of the C16 peptide on zebrafish-injected MDA-MB-231 tumor cells for evaluation of tumor development in vivo. C16 promoted increase in tumor area in vivo compared to control groups. We conclude that, laminin alpha1, beta1 and gamma1 chains are increased in breast cancer. Laminin chains that are cleaved in vitro and in human breast cancer, generate fragments containing peptides with obvious biological functions. Among the peptides observed, we detected the C16 peptide in vitro and in vivo, we also detected the C28 peptide in vitro. C16 peptide is a major regulator of the invasion of MDA-MB-231 cells and HT1080 cells, in addition C16 promotes tumor development in vivo. C28 peptide promotes the proliferation of MDA-MB-231 and HT1080 cells.