Η πλειοτροπίνη (pleiotrophin, PTN), είναι ένας αυξητικός παράγοντας 18 kDa με υψηλή συγγένεια για την ηπαρίνη. Το μόριο της PTN είναι πολύ συντηρημένο μεταξύ των ειδών και έχει 50% ομολογία με τη midkine, με την οποία συγκροτεί μια νέα οικογένεια αυξητικών παραγόντων. Υψηλά επίπεδα της πρωτεΐνης έχουν ανιχνευθεί σε πολλούς καρκινικούς όγκους, αλλά και κυτταρικές σειρές που προέρχονται από διάφορους τύπους καρκίνου σε ανθρώπους. Αρκετές είναι οι αναφορές που υποδεικνύουν την PTN ως μόριο που ρυθμίζει τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και τη διαφοροποίηση κυττάρων. Επίσης, έχει προταθεί θετική συσχέτιση της PTN με την αγγειογένεση in vivo, αλλά και με κυτταρικές λειτουργίες που σχετίζονται με την αγγειογένεση in vitro. Ασκεί τη βιολογική της δράση μετά από αλληλεπίδραση με πρωτεογλυκάνες της επιφάνειας του κυττάρου ή μετά από δέσμευση σε ειδικούς υποδοχείς, όπως o υποδοχέας με δράση φωσφατάσης τυροσίνης β/ζ (RPTPβ/ζ) και ο υποδοχέας του αναπλαστικού λεμφώματος με δράση κινάσης τυροσίνης (ALK). Στην παρούσα εργασία διαπιστώθηκε η έκφραση του υποδοχέα RPTPβ/ζ στα κύτταρα HUVEC, T98G, MO59K, U87MG, LN18, C6 και LNCaP, ενώ ο υποδοχέας ALK ανιχνεύεται σε μικρότερα επίπεδα στα κύτταρα T98G, MO59K, LN18, C6 και LNCaP. Η PTN αλληλεπιδρά με τη διαμεμβρανική μεγάλη ισομορφή του υποδοχέα RPTPβ/ζ με υψηλό βαθμό γλυκοζυλίωσης σε όλα τα υπό μελέτη κύτταρα, ενώ φαίνεται πως η διμερισμένη μορφή της, μοριακού μεγέθους 36 kDa, είναι αυτή που δεσμεύεται στους υποδοχείς της. Καθώς η PTN έχει πρόσφατα ταυτοποιηθεί ως σημαντικός αυτοκρινής παράγοντας για την καρκινική σειρά LNCaP και με βάση αποτελέσματα που δείχνουν ότι τα δύο άκρα του μορίου ίσως να παίζουν σημαντικό ρόλο στις βιολογικές δράσεις του αυξητικού παράγοντα, δημιουργήθηκαν σταθερά διαμολυσμένα καρκινικά κύτταρα προστάτη LNCaP που υπερεκφράζουν την αλληλουχία HΔ111-136 της PTN, από την οποία λείπουν τα 26 αμινοξέα του καρβόξυτελικού άκρου (HΔ111-136) και σταθερά διαμολυσμένα κύτταρα LNCaP που υπερεκφράζουν την αλληλουχία 9-110 που κωδικοποιεί τα αμινοξέα (Η9-110). Τα κύτταρα αυτά θα χρησιμοποιηθούν προκειμένου να βρεθεί αν τα άκρα του μορίου που εκφράζεται ενδογενώς εμπλέκονται με κάποιο τρόπο στις παρατηρούμενες βιολογικές δράσεις του μορίου. Στο πλαίσιο της προσπάθειας διαλεύκανσης της σχέσης δομής-δράσης της PTN, προηγούμενα αποτελέσματα της ερευνητικής μας ομάδας έχουν δείξει ότι η πλασμίνη πρωτεολύει την ΡΤΝ, οδηγώντας στο σχηματισμό πέντε πεπτιδίων με διαφορετικές δράσεις σε αγγειογενετικές διαδικασίες in vitro και in vivo. Επιπλέον, o αναστολέας της πλασμίνης απροτινίνη αναστέλλει την πρωτεόλυση της ΡΤΝ από πλασμίνη, ενώ είναι γνωστό ότι επάγει την αγγειογένεση in vivo στο μοντέλο της χοριοαλλαντοϊκής μεμβράνης εμβρύου όρνιθας, τη μετανάστευση ενδοθηλιακών κυττάρων καθώς και τη μετανάστευση και τον πολλαπλασιασμό λείων μυϊκών κυττάρων Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, μελετήθηκε η πιθανή εμπλοκή της ΡΤΝ στις διεγερτικές δράσεις της απροτινίνης σε ανθρώπινα ενδοθηλιακά HUVEC και καρκινικά κύτταρα προστάτη LNCaP. Διαπιστώθηκε πως η απροτινίνη επάγει τη μετανάστευση ανθρώπινων ενδοθηλιακών και καρκινικών κυττάρων προστάτη. Επίσης, εκτός από αναστολή της πρωτεόλυσης της ΡΤΝ, η απροτινίνη επάγει και την έκκριση της ΡΤΝ στο θρεπτικό μέσο των κυττάρων HUVEC και LNCaP, μέσω ενεργοποίησης του μεταγραφικού παράγοντα AP-1 και μεταγραφής του γονιδίου της ΡΤΝ. Η ΡΤΝ φαίνεται να εμπλέκεται στην επαγόμενη από απροτινίνη κυτταρική μετανάστευση μέσω του υποδοχέα της RΡΤΡβ/ζ και στους δύο τύπους των υπό μελέτη κυττάρων, ενισχύοντας την υπόθεση ότι η ΡΤΝ μέσω του υποδοχέα της RΡΤΡβ/ζ παίζει σημαντικό ρόλο στη μετανάστευση των κυττάρων που επάγεται από διάφορους παράγοντες. / Pleiotrophin (PTN) is an 18-kDa growth factor that has a high affinity for heparin. It is highly conserved between species and shares a 55% amino acid sequence homology with midkine. The two proteins form a new family of structurally related heparin binding growth factors. A potential role of PTN in human cancers has been suggested after the detection of PTN mRNA and/or protein in various human cancer cell lines and tumour specimens of diverse origin. Many data have shown that PTN mediates proliferation, migration and cell differentiation. Moreover, it has been suggested that PTN acts as an angiogenic molecule in vivo and in vitro. It exerts its biological activity through interaction with cell surface proteoglycans and more specific receptors like receptor protein tyrosine phosphatase β/ζ (RPTPβ/ζ) and anaplastic lymphoma kinase (ALK). In the present study, RPTPβ/ζ protein expression has been detected in HUVEC, T98G, MO59K, U87MG, LN18, C6 and LNCaP cells, while ALK receptor is expressed as a protein at lower levels in T98G, MO59K, LN18, C6 and LNCaP cells. Interestingly, dimmers of PTN with a molecular mass of 36 kDa seem to interact with the transmebrane long isoform of RPTPβ/ζ, in all cells under study. It was also observed that dimerized PTN, is capable of co-immunoprecipitating with ALK in LNCaP cells, although this interaction could not be verified in all assays. As PTN has been recently identified as an important autocrine growth factor for the LNCaP prostate cancer cell line and based on data showing the important role of the terminal domains of PTN on its biological activities, we have developed stably transfected LNCaP cell lines overexpressing PTN lacking 25 aminoacids from its C-terminal region or the sequence that corresponds to aminoacids 9-110 of the growth factor. These cell lines are going to be used in order to investigate the implication of the terminal domains of the endogenously expressed molecule in the observed biological activities. In the frame of structure - function analysis of PTN, previous results of our group have shown that through proteolytic activity, plasmin can generate five peptides that correspond to distinct domains of the molecule, which can either activate or inhibit angiogenesis. Aprotinin, a serine protease inhibitor, enhances angiogenesis in the in vivo model of the chick embryo chorioallantoic membrane. Furthermore, aprotinin induces HUVEC migration, smooth muscle cell migration and proliferation, as well as LNCaP cell proliferation. The goal of this study was to evaluate the possible implication of PTN in aprotinin-induced stimulatory activities in human endothelial and prostate cancer cells. Our data demonstrate that aprotinin induces LNCaP and HUVEC cell migration. In line with its inhibitory effect on plasmin, aprotinin increased the amounts of the full length PTN detected in the culture medium of LNCaP and HUVEC cells. This increase seems to be due partly to inhibition of PTN proteolysis and partly to transcriptional activation of the PTN gene, as evidenced by the increased luciferase activity of a reporter gene vector carrying the full length promoter of the ptn gene. The latter seems to be dependent on the activation of the transcription factor AP-1. Finally, PTN seems to mediate the stimulatory effects of aprotinin in cell migration through its receptor RΡΤΡβ/ζ in LNCaP and HUVEC cells, strengthening the hypothesis that PTN plays an important role in cell migration induced by many factors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/713 |
| Date | 15 February 2008 |
| Creators | Κουτσιούμπα, Μαρίνα |
| Contributors | Παπαδημητρίου, Ευαγγελία, Koutsioumpa, Marina, Καραμάνος, Νικόλαος, Παπαπετρόπουλος, Ανδρέας, Παπαδημητρίου, Ευαγγελία |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0021 seconds