Activation of the mapk signal cascade components phosphorylation involved in the formation of the G0-positive tumor phenotype

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Introduction. Among the heterogeneous population of tumor cells, there are so-called dormant and senescent cells located in the G0 phase of the cell cycle. The transition to the G0 phase is a stress response mediated, for example, by treatment with chemotherapeutic drugs. The functioning of such cells is associated with the development of non-response.

The aim of the study. G0-positive skin melanoma cells modulation with subsequent assessment of the MARK signal cascade molecules, including the main tumor suppressor p53.

Material and methods. Skin melanoma cells were incubated with the cytostatic drug dacarbazine to induce the level of G0-positive cells. Total RNA extracted from cells was used for transcriptome analysis, after which the level of phosphorylation of MARK key molecules was evaluated. By immunocytochemistry (ICC) and real-time PCR (PCR-RT) the activity of tumor suppressor p53 was analyzed.

Results. As a result of the G0-positive cells level modulation, the MARK signal cascade is among the signaling pathways with the largest number of genes with altered expression. Significantly increased the number of phosphorylated proteins JNK, p70S6K, MEK, RSK1 and RSK2, as well as protein p53, capable of forming a senescent phenotype of tumor cells.

Conclusion. When the level of G0-positive skin melanoma cells is modulated by the cytostatic drug dacarbazine, phosphorylation of the MARK signaling cascade components involved in the formation of the G0-positive tumor phenotype increases.

作者简介

Aleksandra Esimbekova

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: aleksandra.esimbekova.96@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6363-5941

PhD student of the Department of Pathophysiology

俄罗斯联邦, P. Zeleznyak street, 1, Krasnoyarsk, 660022

Ekaterina Lapkina

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: e.z.lapkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7226-9565

Associate Professor of the Department of Pharmacy, Candidate of biological sciences

俄罗斯联邦, P. Zeleznyak street, 1, Krasnoyarsk, 660022

Tatiana Ruksha

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: tatyana_ruksha@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8142-4283

Head of the Department of Pathophysiology, Doctor of medical sciences, Professor

俄罗斯联邦, P. Zeleznyak street, 1, Krasnoyarsk, 660022

参考

  1. Rezatabar S., Karimian A., Rameshknia V., Parsian H, Majidinia M., Kopi T.A., Bishayee A., Sadeghinia A., Yousefi M., Monirialamdari M., Yousefi B. RAS/MAPK signaling functions in oxidative stress, DNA damage response and cancer progression. J. Cell Physiol. 2019; 234 (9): 14951–65. doi: 10.1002/jcp.28334.
  2. Oeztuerk-Winder F., Ventura J.J. The many faces of p38 mitogen-activated protein kinase in progenitor/stem cell differentiation. Biochem J. 2012; 445 (1): 1–10. doi: 10.1042/BJ20120401.
  3. Vallette F.M., Olivier C., Lézot F., Oliver L., Cochonneau D., Lalier L., Cartron P.F., Heymann D. Dormant, quiescent, tolerant and persister cells: Four synonyms for the same target in cancer. Biochem Pharmacol. 2019; 162: 169–76. doi: 10.1016/j.bcp.2018.11.004.
  4. Senft D., Ronai Z.A. UPR, autophagy, and mitochondria crosstalk underlies the ER stress response. Trends Biochem Sci. 2015; 40 (3): 141–8. doi: 10.1016/j.tibs.2015.01.002.
  5. Pranzini E., Raugei G., Taddei M.L. Metabolic Features of Tumor Dormancy: Possible Therapeutic Strategies. Cancers (Basel). 2022; 14 (3): 547. doi: 10.3390/cancers14030547.
  6. Lapkina E.Z., Esimbekova A.R., Beleniuk V.D., Savchenko A.A., Ruksha T.G. Cell cycle phase distribution in B16 melanoma cells under dacarbazine treatment. Cell and Tissue Biology. 2022; 64 (6): 573–80. doi: 10.31857/S0041377122060074
  7. Gutierrez G.J., Tsuji T., Cross J.V., Davis R.J., Templeton D.J., Jiang W., Ronai Z.A. JNK-mediated phosphorylation of Cdc25C regulates cell cycle entry and G(2)/M DNA damage checkpoint. J. Biol. Chem. 2010; 285 (19): 14217–28. doi: 10.1074/jbc.M110.121848
  8. Knievel J., Schulz W.A., Greife A., Hader C., Lübke T., Schmitz I., Albers P., Niegisch G. Multiple mechanisms mediate resistance to sorafenib in urothelial cancer. Int J. Mol. Sci. 2014; 15 (11): 20500–17. doi: 10.3390/ijms151120500.
  9. Wright E.B., Fukuda S., Li M., Li Y., O’Doherty G.A., Lannigan D.A. Identifying requirements for RSK2 specific inhibitors. J. Enzyme Inhib Med Chem. 2021; 36 (1): 1798–809. doi: 10.1080/14756366.2021.1957862
  10. Ray-David H., Romeo Y., Lavoie G., Déléris P., Tcherkezian J., Galan J.A., Roux P.P. RSK promotes G2 DNA damage checkpoint silencing and participates in melanoma chemoresistance. Oncogene. 2013; 32 (38): 4480–9. doi: 10.1038/onc.2012.472.
  11. Ferrari S. A rapid purification protocol for the mitogen-activated p70 S6 kinase Protein Expr Purif. 1998; 13 (2): 170–6. doi: 10.1006/prep.1998.0881
  12. Schmidt F., Efferth T. Tumor Heterogeneity, Single-Cell Sequencing, and Drug Resistance. Pharmaceuticals (Basel). 2016; 9 (2): 33. doi: 10.3390/ph9020033.
  13. Chen L., Xu B., Liu L., Liu C., Luo Y., Chen X., Barzegar M., Chung J., Huang S. Both mTORC1 and mTORC2 are involved in the regulation of cell adhesion. Oncotarget. 2015; 6 (9): 7136–50. doi: 10.18632/oncotarget.3044.
  14. Esimbekova A.R., Palkina N.V., Zinchenko I.S., Belenyuk V.D., Savchenko A.A., Sergeeva E.Y., Ruksha T.G. Focal adhesion alterations in G0-positive melanoma cells. Cancer Med. 2022; 12: 7294-7308. doi: 10.1002/cam4.5510
  15. Sun X., Shi B., Zheng H., Min L., Yang J., Li X., Liao X., Huang W., Zhang M., Xu S., Zhu Z., Cui H., Liu X. Senescence-associated secretory factors induced by cisplatin in melanoma cells promote non-senescent melanoma cell growth through activation of the ERK1/2-RSK1 pathway. Cell Death Dis. 2018; 9 (3): 260. doi: 10.1038/s41419-018-0303-9.
  16. Yu Z., Ruter D.L., Kushner E.J., Bautch V.L. Excess centrosomes induce p53-dependent senescence without DNA damage in endothelial cells. FASEB J. 2017; 31 (10): 4295–304. doi: 10.1096/fj.201601320R.
  17. Cuollo L., Antonangeli F., Santoni A., Soriani A. The Senescence-Associated Secretory Phenotype (SASP) in the Challenging Future of Cancer Therapy and Age-Related Diseases. Biology (Basel). 2020; 9 (12): 485. doi: 10.3390/biology9120485.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Results of microarray assay of SK-MEL-2 melanoma cells. Heatmap showing differentially altered MAPK pathway transcripts in following dacarbazine treatment

下载 (86KB)
3. Fig. 2. The cytostatic drug dacarbazine causes activation of MAPK/ERK kinase phosphorylation. The graph shows the normalized average pixel density of protein levels in lysates obtained from SK-MEL-2 cells using an antibody membrane containing 17 duplicated antibodies against various MARK signaling molecules, 4 positive and 3 negative controls. Signals were analyzed using Image Lab (Bio Rad) software. Values from duplicate points were averaged and plotted on a graph

下载 (18KB)
4. Fig. 3. Tumor suppressor p53 activation in SK-MEL-2 skin melanoma cells after induction of the G0-positive cells level following dacarbazine treatment; a – tp53 expression levels according to the real-time PCR; b – p53 protein levels according to the immunocytochemistry with antibodies p53 and DAPI

下载 (12KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».