Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози
The role of MAPK (mitogen-activated protein kinase) in mediating the action of antitumour drug taxol on the cell line of thyroid anaplastic cancer, ARO, is studied. It is shown that taxol enhances the phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-2 and activated the main executioner caspase-3. Tax...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3925 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози / I.Д. Попадюк, В.М. Пушкарьов, Н.М. Костюченко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 2. — С. 174-177. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3924 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Попадюк, I.Д. Пушкарьов, В.М. Костюченко, Н.М. Тронько, М.Д. 2009-07-14T09:01:58Z 2009-07-14T09:01:58Z 2008 Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози / I.Д. Попадюк, В.М. Пушкарьов, Н.М. Костюченко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 2. — С. 174-177. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3925 616.441.-006.6-092.9:615.252 The role of MAPK (mitogen-activated protein kinase) in mediating the action of antitumour drug taxol on the cell line of thyroid anaplastic cancer, ARO, is studied. It is shown that taxol enhances the phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-2 and activated the main executioner caspase-3. Taxol did not activate р38 МАРК but significantly inhibits the activation of ERK1/2, another MAP kinase that participates in survival mechanisms. The possible factor under control of this kinase can be a protein-inhibitor of apoptosis, XIAP. This suggestion is confirmed by experiments with the inhibitor of c-Raf-1/MEK1/ERK cascade, PD98059. In the presence of the inhibitor, the XIAP quantity essentially decreased as well as the cell viability. The possible means of augmentation of the taxol cancerostatic effect upon thyroid cancer cells are discussed. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біохімія Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| spellingShingle |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози Попадюк, I.Д. Пушкарьов, В.М. Костюченко, Н.М. Тронько, М.Д. Біохімія |
| title_short |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| title_full |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| title_fullStr |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| title_full_unstemmed |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| title_sort |
участь марк в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози |
| author |
Попадюк, I.Д. Пушкарьов, В.М. Костюченко, Н.М. Тронько, М.Д. |
| author_facet |
Попадюк, I.Д. Пушкарьов, В.М. Костюченко, Н.М. Тронько, М.Д. |
| topic |
Біохімія |
| topic_facet |
Біохімія |
| publishDate |
2008 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| description |
The role of MAPK (mitogen-activated protein kinase) in mediating the action of antitumour
drug taxol on the cell line of thyroid anaplastic cancer, ARO, is studied. It is shown that taxol enhances the phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-2 and activated the main executioner
caspase-3. Taxol did not activate р38 МАРК but significantly inhibits the activation of ERK1/2, another MAP kinase that participates in survival mechanisms. The possible factor under control of this kinase can be a protein-inhibitor of apoptosis, XIAP. This suggestion is confirmed by experiments with the inhibitor of c-Raf-1/MEK1/ERK cascade, PD98059. In the presence of the inhibitor, the XIAP quantity essentially decreased as well as the cell viability. The possible
means of augmentation of the taxol cancerostatic effect upon thyroid cancer cells are discussed.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3925 |
| citation_txt |
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного препарату таксолу на клiтини анапластичного раку щитовидної залози / I.Д. Попадюк, В.М. Пушкарьов, Н.М. Костюченко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 2. — С. 174-177. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
| work_keys_str_mv |
AT popadûkid učastʹmarkvoposeredkuvannidiíprotipuhlinnogopreparatutaksolunaklitinianaplastičnogorakuŝitovidnoízalozi AT puškarʹovvm učastʹmarkvoposeredkuvannidiíprotipuhlinnogopreparatutaksolunaklitinianaplastičnogorakuŝitovidnoízalozi AT kostûčenkonm učastʹmarkvoposeredkuvannidiíprotipuhlinnogopreparatutaksolunaklitinianaplastičnogorakuŝitovidnoízalozi AT tronʹkomd učastʹmarkvoposeredkuvannidiíprotipuhlinnogopreparatutaksolunaklitinianaplastičnogorakuŝitovidnoízalozi |
| first_indexed |
2025-11-26T22:19:20Z |
| last_indexed |
2025-11-26T22:19:20Z |
| _version_ |
1850778357686337536 |
| fulltext |
УДК 616.441.-006.6-092.9:615.252
© 2008
I.Д. Попадюк, В.М. Пушкарьов, Н.М. Костюченко,
член-кореспондент НАН України М. Д. Тронько
Участь МАРК в опосередкуваннi дiї протипухлинного
препарату таксолу на клiтини анапластичного раку
щитовидної залози
The role of MAPK (mitogen-activated protein kinase) in mediating the action of antitumour
drug taxol on the cell line of thyroid anaplastic cancer, ARO, is studied. It is shown that taxol
enhances the phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-2 and activated the main executioner
caspase-3. Taxol did not activate р38 МАРК but significantly inhibits the activation of ERK1/2,
another MAP kinase that participates in survival mechanisms. The possible factor under control
of this kinase can be a protein-inhibitor of apoptosis, XIAP. This suggestion is confirmed by
experiments with the inhibitor of c-Raf-1/MEK1/ERK cascade, PD98059. In the presence of
the inhibitor, the XIAP quantity essentially decreased as well as the cell viability. The possible
means of augmentation of the taxol cancerostatic effect upon thyroid cancer cells are discussed.
Таксол є високоефективним протипухлинним препаратом, який використовується для лi-
кування таких видiв раку, як рак легень, молочної залози, яєчникiв, простати, голови та
шиї [1]. Вивчаються можливостi його застосування для терапiї анапластичного раку щи-
товидної залози, як найбiльш агресивної форми раку людини [2]. Проведенi дослiдження
свiдчать, що таксол активує в пухлинних клiтинах не тiльки апоптознi чи некротичнi про-
цеси, але й механiзми, якi протидiють загибелi клiтин [3]. Тому надзвичайно актуальними
є дослiдження, якi б давали змогу вивчити механiзми дiї таксолу в трансформованих клi-
тинах та визначити способи iнактивацiї сигнальних каскадiв, якi беруть участь у набуттi
резистентностi ракових клiтин до цього протипухлинного препарату.
Метою проведеної роботи було вивчення механiзмiв iндукованого таксолом апоптозу
в клiтинах найбiльш агресивної лiнiї анапластичного раку щитовидної залози — ARO.
Клiтини культивували у середовищi RPMI-1640, що мiстило 5% бичачої сироватки, 1%
пенiцилiну/стрептомiцину, в атмосферi з 5% CO2 при 37 ◦C протягом 2 дiб, промивали
2 рази PBS-буфером (80 мМ ортофосфат натрiю однозамiщений, 20 мМ ортофосфат нат-
рiю двозамiщений, 100 мМ хлорид натрiю, pH 7,4) i замiнювали середовище. Через 24 год
вносили розчинений у диметилсульфоксидi (ДМСО) таксол фiрми “Wako Chemicals” (Япо-
нiя) i збирали клiтини через визначенi промiжки часу. В контрольнi проби вносили в такiй
самiй кiлькостi ДМСО. По закiнченнi iнкубацiї клiтини двiчi промивали холодним (2 ◦C)
буфером PBS, що мiстив пiрофосфат та ортованадат натрiю, збирали в 1 мл буфера PBS
i осаджували протягом 3 хв при 1000 об/хв i 2 ◦C. Одержання клiтинних бiлкiв та iмуно-
блотинг проводили за методикою, що описана ранiше в статтi [4]. Антитiла до каспази-3
та фосфоформ бiлкiв Bcl-2, р38МАРК, ERK1/2, iнгiбiтор МЕК-1 (МАРКК), PD98 059 —
вiд фiрми “Cell Signaling Technology” (США). Комплекси бiлкiв з антитiлами вiзуалiзува-
ли за допомогою реагенту ECL (“Amersham Life Science”, Велика Британiя). Статистичну
обробку даних проводили за t-критерiєм Стьюдента.
Як було показано ранiше, таксол викликає дозозалежну загибель клiтин анапластичного
раку [5]. Причиною такої загибелi є iндукованi цiєю сполукою апоптознi процеси. З рис. 1, 1
174 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №2
Рис. 1. Вплив таксолу на активацiю каспази-3, МАР-кiназ, експресiю бiлка-iнгiбiтора апоптозу (XIAP) та
фосфорилювання антиапоптозного бiлка Bcl-2 у клiтинах анапластичного раку ARO.
1 — активована каспаза-3; 2, 4 — фосфорилювання МАРК; 3 — фосфорилювання Bcl-2; 5, 6 — активацiя
каспази-3 та експресiя XIAP у присутностi таксолу (25 нМ) та iнгiбiтора МЕК-1 (PD98059, 10 мкМ). (Данi
типового дослiду з трьох.)
видно, що активацiя основної ефекторної каспази — каспази-3, стає помiтною через 24 год
iнкубацiї клiтин з таксолом (25 нМ), досягає максимуму через 36 год i дещо знижується до
48 год. Причиною iнiцiйованого таксолом апоптозу певно є фосфорилювання антиапоптоз-
ного бiлка Bcl-2 (див. рис. 1, 3), який стабiлiзує зовнiшню мiтохондрiальну мембрану [6–8].
Роль такої модифiкацiї цього бiлка до кiнця не визначена. Припускають, що це зменшує
його спорiдненiсть до мембрани мiтохондрiй та проапоптозних бiлкiв [9], а також може
стати причиною його деградацiї в протеосомах.
Наступним питанням було визначення протеїнкiназ, якi могли б брати участь у опосе-
редкуваннi дiї таксолу. Для цього вивчали активацiю двох протеїнкiназ з сiмейства МАРК
(протеїнкiназ, що активуються мiтогенами), якi беруть участь як у про-, так i в антиапоптоз-
них процесах [10] — р38МАРК та ERK1/2: активнiсть р38МАРК пiд дiєю таксолу не зазнає
жодних змiн (див. рис. 1, 2); натомiсть, активнiсть ERK1/2 знижується на 36 год (1, 4), про
що свiдчить зменшення кiлькостi її фосфоформи. Активацiя ERK1/2 зазвичай призводить
до стимуляцiї пролiферативних, антиапоптозних процесiв [11], а отже, ця протеїнкiназа мо-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №2 175
Рис. 2. Ефект таксолу та iнгiбiтора МЕК-1 на виживання клiтин анапластичного раку ARO.
Суцiльна крива — дiя таксолу, пунктирна крива — спiльна дiя таксолу та iнгiбiтора МЕК-1 (10 мкМ). Час
iнкубацiї — 48 год. M ± m; n = 6. Вiдмiни мiж значеннями точок на контрольнiй та дослiднiй кривих,
починаючи з концентрацiї таксолу 5 нМ, iмовiрнi; P < 0,05
же брати участь у протидiї ефекту таксолу, в iнiцiацiї клiтинних механiзмiв, що ведуть до
виживання клiтин, їх резистентностi до даної сполуки. Одним з таких механiзмiв є посиле-
ння у вiдповiдь на дiю таксолу експресiї антиапоптозного бiлка XIAP (див. рис. 1, 5), який
пригнiчує стимульований таксолом апоптоз шляхом iнгiбування активностi каспаз [12].
Для визначення участi ERK1/2 в механiзмах виживання, клiтини iнкубували з iнгiбiто-
ром МЕК-1, що входить до сигнального каскаду c-Raf-1/МЕК-1/ERK1/2. МЕК-1 — проте-
їнкiназа, активацiя якої передує фосфорилюванню i активацiї ERK1/2. З рис. 1, 5 видно, що
передiнкубацiя клiтин з iнгiбiтором МЕК-1 — PD98059 у концентрацiї 10 мкМ призводить
до зменшення кiлькостi антиапоптозного бiлка XIAP, експресiя якого зростає внаслiдок дiї
таксолу (див. рис. 1, 5). Звертає на себе увагу значне посилення активностi каспази-3, що
спостерiгається у присутностi iнгiбiтора МЕК-1, яке, в свою чергу, свiдчить про посилення
апоптозних процесiв в клiтинах анапластичного раку. Щоб впевнитися в цьому, вивчали
спiльний ефект таксолу та iнгiбiтора МЕК-1 на клiтини анапластичного раку. З рис. 2 вид-
но, що у присутностi iнгiбiтора загибель клiтин пiд дiєю таксолу iмовiрно збiльшується.
Таким чином, таксол iнiцiює в клiтинах анапластичного раку щитовидної залози як
апоптоз, так i механiзми, що протидiють ефекту препарату. Важливим завданням, що сто-
їть перед дослiдниками є пошук сполук, якi пригнiчують цi механiзми. Перспективними
в цьому планi є iнгiбiтори сигнального каскаду cRaf-1/МЕК-1/ERK1/2, використання яких
у комбiнацiї з таксолом дасть можливiсть посилити терапевтичний ефект останнього.
1. Jordan M.A., Wilson L. Microtubules as a target for anticancer drugs // Nat. Rev. Canc. – 2004. – 4. –
P. 253–265.
2. Ain K.B., Egorin M. J., DeSimone P.A. Treatment of anaplastic thyroid carcinoma with paclitaxel: phase
2 trial using ninety-six-hour infusion. Collaborative Anaplastic Thyroid Cancer Health Intervention Trials
(CATCHIT) Group // Thyroid. – 2000. – 10, No 7. – P. 587–594.
176 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №2
3. Ling X., Bernacki R. J., Brattain M.G., Li F. Induction of survivin expression by taxol (paclitaxel) is an
early event, which is independent of taxol-mediated G2/M arrest // J. Biol. Chem. – 2004. – 279, No 15. –
P. 15196–15203.
4. Пушкарьов В.М., Ковзун О. I., Тронько М.Д. та iн. Шляхи передачi регуляторного сигналу К+ в
адренокортикальних клiтинах людини // Укр. бiохiм. журн. – 2005. – 77, № 1. – С. 61–67.
5. Тронько М.Д., Левчук Н. I., Попадюк I.Д., та iн. Дiя протипухлинного препарату таксолу на клiтини
анапластичного раку щитовидної залози // Доп. НАН України. – 2006. – № 8. – С. 204–206.
6. Lalier L., Cartron P.-F., Juin P. et al. Bax activation and mitochondrial insertion during apoptosis //
Apoptosis. – 2007. – 12. – P. 887–896.
7. Escobar P. F., Rose P.G. Docetaxel in ovarian cancer // Expert Opin. Pharmacother. – 2005. – 6, No 15. –
P. 2719–2726.
8. Blagosklonny M.V. Unwinding the loop of Bcl-2 phosphorylation // Leukemia. – 2001. – 15, No 6. –
P. 869–874.
9. Shitashige M., Toi M., Yano T. et al. Dissociation of Bax from a Bcl-2/Bax heterodimer triggered by
phosphorylation of serine 70 of Bcl-2 // J. Biochem. – 2001. – 130, No 6. – P. 741–748.
10. Boldt S., Weidle U.H., Kolch W. The role of MAPK pathways in the action of chemotherapeutic drugs //
Carcinogenesis. – 2002. – 23, No 11. – P. 1831–1838.
11. Zelivianski S., Spellman M., Kellerman M. et al. ERK inhibitor PD98059 enhances docetaxel-induced
apoptosis of androgen-independent human prostate cancer cells // Int. J. Cancer. – 2003. – 107. – P. 478–
485.
12. Takahashi R., Deveraux Q., Tamm I. et al. A single BIR domain of XIAP sufficient for inhibiting caspases //
J. Biol. Chem. – 1998. – 273. – P. 7787–7790.
Надiйшло до редакцiї 05.07.2007Iнститут ендокринологiї та обмiну речовин
iм. В.П. Комiсаренка АМН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №2 177
|