Titelaufnahme

Titel
Significance of the p53 status for the efficacy of the therapy of human breast cancer cells by inhibitors of cyclindependent kinases / vorgelegt von Marieta Gueorguieva
VerfasserGueorguieva, Marieta
Begutachter / BegutachterinGadek-Wesierski, Jozefa ; Krupitza, Georg ; Kovar, Heinrich
Erschienen2007
Umfang112 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2007
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)brust krebs/cyklin abhängigen kinasen/p53/apoptose/roscovitin/olomoucin
Schlagwörter (EN)breast cancer/cyclin dependent kinase/p53/apoptose/roscovitine /olomoucine
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-5216 Persistent Identifier (URN)
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Significance of the p53 status for the efficacy of the therapy of human breast cancer cells by inhibitors of cyclindependent kinases [3.15 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Das Ziel dieser Dissertation war es festzustellen, ob die hoch spezifischen und selektiven CDK Inhibitoren, nämlich Roscovitin und Olomoucin, die humanen MCF-7 Brustkrebszellen im Fortschreiten ihres Zellzyklus anhalten können und ob sie diese Zellen, die bekanntlich aufgrund der Inaktivierung des Caspase3 Gens resistent gegen proapoptotischen Stimuli sind, auch durch die Induktion der Apoptose eliminieren können.

Es konnte gezeigt werden, dass beide Inhibitoren den Zellzyklus anhalten können. Allerdings erfolgte die Arretierung der MCF-7 Zellen bei der Gabe von Roscovitin in der G2 Phase, während es zu dieser bei Olomoucin in der G1 Phase des Zellzyklus kam.

Roscovitin hemmte in humanen MCF-7 Brustkrebszellen den Zellzyklus konzentrations- und zeitabhängig, längere Exposition führte überraschenderweise zur Apoptose. Die Rekonstitution mit Caspase-3 brachte den MCF-7 Zellen keinen Vorteil bei der Behandlung mit Roscovitin, was den Hinweis lieferte, dass Roscovitin die Apoptose über einen Caspasen-unabhängigen Mechanismus induziert. Wildtyp p53 ist in seiner Funktionsweise ein Tumorsuppressorprotein.

Eine Inaktivierung oder Fehlexpression des p53 Proteins ist für die Entstehung mehr als der Hälfte aller humanen Malignome verantwortlich.

Wildtyp p53 Protein bezeichnet auch als "Star des Todes", ist ein wichtiger Regulator und auch Induktor des programmierten Zelltodes.

Es war daher wichtig, den Einfluss von Roscovitin auf die Expression und die biologische Aktivität des p53 Proteins zu untersuchen. Des Weiteren konnte in dieser Dissertation gezeigt werden, dass Roscovitin das p53 Protein sehr stark stabilisierte. Das sowohl in gesunden als auch in unbehandelten MCF-7 Zellen rasch abgebaut werdende p53 konnte durch eine Behandlung mit diesem CDK Inhibitor 40-fach in seiner Halbwertszeit verlängert werden.

Anschließende Analysen ergaben eine Induktion der transkriptionellen Aktivität des p53 Proteins in den Roscovitin behandelten Zellen. Dadurch kam es auch zu einer verstärkten Expression von verschiedenen Targetgenen des p53 Proteins - wie zum Beispiel von MDM-2 oder p21Waf1.

Überraschenderweise kam es in MCF-7 Zellen nach der Behandlung mit Roscovitin zu einer starken Induktion der Phosphorylierung von p53 an Serin-46. Die Roscovitin mediierte Modifikation des p53 war konzentrations- und zeitabhängig.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of the present thesis was to determine whether the highly specific and selective CDK inhibitors, such as ROSC and olomoucine, are able to inhibit the human MCF-7 breast cancer cells in their cell cycle progression and whether they are able to induce apoptosis in these cancer cells, which are known to be resistant to proapoptotic stimuli due to inactivation of their caspase 3 gene.

It has been shown that both inhibitors can block the cell cycle. MCF-7 cells treated with ROSC were arrested in G2 phase, whereas after exposure to olomoucin they accumulated in G1 phase of the cell cycle.

ROSC inhibited the cell cycle progression of MCF-7 breast cancer cells in a concentration- and time-dependent manner. Prolonged exposure to ROSC resulted in an induction of apoptosis. The reconstitution of MCF-7 cells with caspase-3 did not offer any advantage after treatment with ROSC, thereby implicating that ROSC induces apoptosis by a caspase-independent mechanism.

The wild - type p53 functions as a tumor suppressor protein. An inactivation or an aberrant expression of the p53 protein occurs in more than half of all human malignancies. The wild type p53 protein - the "death star" - is an important regulator and also inductor of programmed cell death.

Therefore, it was important to examine the effect of ROSC on the expression and the biological activity of the p53 protein. It has been shown in the thesis that ROSC very strongly stabilizes the p53 protein.

The short half-life of wt p53 protein in untreated MCF-7 cells was extended approximately forty-fold after exposure of the cells to ROSC.

Further analyses revealed an induction of the transcriptional activity of wt p53 protein in ROSC-treated cells. The upregulation of the expression of distinct p53 target genes, for example of MDM-2 or p21Waf1, was observed.

Surprisingly, the exposure of MCF-7 cells to ROSC strongly induced site-specific phosphorylation of wt p53 protein. p53 was phosphorylated at serine-46. The ROSC-mediated modification of the p53 protein was concentration- and time-dependent.