Análise das alterações proteômicas induzidas por TGFβ2 na transição epitélio mesenquimal de células epiteliais de mama
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-12082024-110524/ |
Resumo: | O câncer de mama é um dos principais problemas de saúde pública mundial por ser a neoplasia maligna mais frequente entre as mulheres. Apesar dos avanços científicos no entendimento da doença e dos métodos de diagnóstico por imagem um dos grandes desafios ainda é a resolução da sua alta heterogeneidade clínica e molecular. O câncer de mama é causado por diversas alterações genéticas e epigenéticas, como mutações nos genes BRCA-1 e BRCA-2 que são consideradas as mais frequentes. E ainda mutações nos genes TP53, PTEN, ATM, CDH1, CHEK2 e STK11 (LKB1). Além destas mutações, a autossuficiência das células neoplásicas em fatores de crescimento permite que o tumor evolua para estágios mais avançados e desenvolva o processo metastático. Os fatores de crescimento, como o TGFβ, são indutores do processo denominado Transição Epitelial-Mesenquimal (EMT), onde células epiteliais normais, durante a embriogênese, ou células malignas, durante a progressão tumoral e metástase, perdem seus contatos intracelulares e adquirem caráter migratório. A EMT induzida por TGFβ é considerada um dos mecanismos de progressão tumoral e metástase em adenocarcinomas. Assim, neste estudo, a linhagem não tumoral MCF-10A derivada de epitélio mamário foi induzida à EMT com TGFβ2 a fim de provocar alterações moleculares para representar um modelo controlado de metástase. A avaliação da indução da EMT foi feita através de técnicas de qRT-PCR, Western Blotting, MRM (Monitoramento de reações múltiplas) e ensaio de migração celular (Wound-healing). Foram utilizadas técnicas de análise proteômica quantitativa baseada em marcação metabólica com isótopos de aminoácidos em cultura celular (Stable isotope labeling by amino acids in cell culture, SILAC) combinada com cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS) para caracterizar as alterações morfológicas ocorridas durante a EMT de células MCF-10A. Extratos celulares foram submetidos ao fracionamento subcelular por centrifugação diferencial seguido de fracionamento de proteínas por SDS-PAGE, a fim de reduzir a complexidade das amostras. Ao todo foram geradas 24 frações, correspondendo a duas comparações principais das células MCF-10A induzidas a EMT pelo tratamento com TGFβ: alterações de proteínas citoplasmáticas e de proteínas nucleares. Os dados proteômicos foram coletados em sistema LC-MS/MS identificando ao todo 2603 proteínas, das quais 18% foram exclusivas das frações citoplasmáticas e 24% das nucleares, indicando a importância do fracionamento subcelular para aumentar a cobertura do proteoma. Desse total, apenas 169 proteínas sofreram alteração de expressão após o tratamento com TGFβ2. As 80 proteínas que mais se alteraram foram selecionadas para serem estudadas com mais detalhes. A análise de ontologia quanto à função molecular mostrou que as proteínas que tiveram a expressão aumentada (up reguladas) após a indução da EMT estão relacionadas à ligação a outras biomoléculas, enquanto que as proteínas com expressão reduzida (down reguladas) exercem atividade catalítica. A análise das redes de interações entre as proteínas alteradas demonstrou que existe relação com processos de splicing e biogênese de ribossomos, regulação da síntese proteica, transporte vesicular e divisão celular. Assim, neste estudo foram identificadas proteínas potencialmente importantes para o processo de progressão e metástase no câncer e que, após validação detalhada, podem servir como alvos para a inibição da metástase e/ou diagnóstico da doença metastática. |
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Os fatores de crescimento, como o TGFβ, são indutores do processo denominado Transição Epitelial-Mesenquimal (EMT), onde células epiteliais normais, durante a embriogênese, ou células malignas, durante a progressão tumoral e metástase, perdem seus contatos intracelulares e adquirem caráter migratório. A EMT induzida por TGFβ é considerada um dos mecanismos de progressão tumoral e metástase em adenocarcinomas. Assim, neste estudo, a linhagem não tumoral MCF-10A derivada de epitélio mamário foi induzida à EMT com TGFβ2 a fim de provocar alterações moleculares para representar um modelo controlado de metástase. A avaliação da indução da EMT foi feita através de técnicas de qRT-PCR, Western Blotting, MRM (Monitoramento de reações múltiplas) e ensaio de migração celular (Wound-healing). 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Os dados proteômicos foram coletados em sistema LC-MS/MS identificando ao todo 2603 proteínas, das quais 18% foram exclusivas das frações citoplasmáticas e 24% das nucleares, indicando a importância do fracionamento subcelular para aumentar a cobertura do proteoma. Desse total, apenas 169 proteínas sofreram alteração de expressão após o tratamento com TGFβ2. As 80 proteínas que mais se alteraram foram selecionadas para serem estudadas com mais detalhes. A análise de ontologia quanto à função molecular mostrou que as proteínas que tiveram a expressão aumentada (up reguladas) após a indução da EMT estão relacionadas à ligação a outras biomoléculas, enquanto que as proteínas com expressão reduzida (down reguladas) exercem atividade catalítica. A análise das redes de interações entre as proteínas alteradas demonstrou que existe relação com processos de splicing e biogênese de ribossomos, regulação da síntese proteica, transporte vesicular e divisão celular. Assim, neste estudo foram identificadas proteínas potencialmente importantes para o processo de progressão e metástase no câncer e que, após validação detalhada, podem servir como alvos para a inibição da metástase e/ou diagnóstico da doença metastática.Breast cancer is a major worldwide public health problem because it is the most common malignancy among women. Despite the scientific understanding of the disease and methods of diagnostic imaging advances one of the major challenges is still the resolution of its high clinical and molecular heterogeneity. Breast cancer is caused by various genetic and epigenetic alterations, such as mutations in BRCA-1 and BRCA-2 genes that are considered the most frequent. And mutations in TP53, PTEN, ATM, CDH1, CHEK2 and STK11 (LKB1) gene. ln addition to these mutations, the self-sufficiency of the neoplastic cells in growth factors allows the tumor to evolve into more advanced stages and develop the metastatic process. Growth factors such as TGFβ are known to induce a process called epithelial-mesenchymal transition (EMT) in which normal epithelial cells during embryogenesis or malignant cells during tumor progression and metastasis lose their intracellular contacts and acquire migratory character. TGFβ induced EMT is considered as one of the mechanisms of tumor progression in adenocarcinomas as well as the process of generating cancer stem cells. ln this study, we used the induction of EMT by TGFβ2 in normal breast epithelial cell line MCF-10A as a controlled model of metastasis in order to evaluate the molecular changes during the EMT process. The assessment of the induction was performed initially by RT-PCR, Western blotting, multiple reaction monitoring (MRM) and migration assay (Wound healing). Techniques for quantitative proteomics analysis based on metabolic labeling with isotopes of amino acids in cell culture (Stable lsotope Labeling by Amino Acids in Cell culture, SILAC) combined with liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS) were used to characterize morphological changes during EMT of MCF-10A cells. Cell extracts were subjected to subcellular fractionation by differential centrifugation and then protein were further fracttonated by SDS-PAGE to reduce the complexity of the samples prior LC-MS/MS analysis. Twenty-four fractions were generated corresponding to 2 main comparisons of molecular changes in MCF-10A cells by treatment with TGFβ2: alterations in cytoplasmic proteins and in nuclear proteins. A total of 2603 proteins were identified in the proteomic analysis and of those, 18% were detected only in cytoplasmic fractions and 24% only in nuclear, indication the importance of subcellular fractionation to increase the coverage of the proteomic analysis. Of this total of proteins identified, 169 were detected in differential abundance after EMT induction. The 80 proteins that have changed the most were selected for characterization in more details. The ontology analysis for the molecular function showed that the up-regulated proteins after the induction of EMT are related to binding to other biomolecules, whereas down-regulated proteins exert catalytic activity. The bioinformatic analysis of interaction networks showed that the differentially expressed proteins are related to the processes of splicing and ribosome biogenesis, regulation of protein synthesis, vesicular transport and cell division. ln conclusion, this study revealed proteins that might be important for the process of progression and metastasis in cancer and after extensive analysis and validation may potentially serve as targets for inhibition of metastasis or diagnosis of metastatic disease.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFaça, Vitor MarcelAlbuquerque, Daniele2014-06-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-12082024-110524/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-14T13:44:02Zoai:teses.usp.br:tde-12082024-110524Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-14T13:44:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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