Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ 7
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1. Ретиноевая кислота 8
2. Транскрипционная активность ретиноевой кислоты 12
3. Неканоническая активность ретиноевой кислоты 17
3.1 Функциональная активность протеинкиназы АКТ 17
3.2 Функциональная активность митоген-активируемой
протеинкиназы ERK 19
3.3 Функциональная активность протеинкиназы р38 21
3.4 РК-зависимая активация киназ AKT, ERK и р38 22
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 31
1. Клеточные линии и условия культивации 31
2. Стимуляция клеток полностью ретиноевой кислотой (ATRA) 31
3. Выделение плазмидной ДНК 31
4. Трансформация компетентных клеток E. coli 32
5. Трансфекция 33
6. Инфекция псевдовирусными частицами 34
7. Приготовление клеточных лизатов 34
8. Вестерн-блот гибридизация 35
9. Денситометрический анализ 37
10. Растворы, реагенты и среды 38
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 40
1. Сравнение эндогенного уровня экспрессии CRABP1 в клетках
различного происхождения 40
2. Анализ РК-зависимой активации протеинкиназ AKT и ERK1/2 в
клеточной линии рака молочной железы MDA-MB-231 и глиобластомы LN229 43
3. Анализ влияния подавления экспрессии CRABP1, и CRABP2 на
активность протеинкиназы ERK1/2 в клетках РМЖ MCF7 50
4. Получение линий MDA-MB-231 с гиперэкспрессией CRABP1 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
ВЫВОДЫ 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
📖 Введение
Ретиноевая кислота (РК) является важнейшим внутриклеточным метаболитом ретинола, задействованным в регуляции ключевых процессов в клетке и в организме в целом. Основная функция РК связана с процессами дифференцировки и осуществляется с помощью регуляции экспрессии большого числа ретиноидреспонсивных генов. Эта каноническая (транскрипционная или геномная) активность РК реализуется с помощью РК- зависимой активации ядерных рецепторов РК, прежде всего RAR и RXR, которые являются лиганд-зависимыми транскрипционными факторами.
В связи продифференцировочной и антипролиферативной активностью РК, в настоящее время предпринимаются активные попытки использования РК в клинической практике, однако терапевтическое использование РК сильно ограничено быстрым формированием РК- резистентности.
Доставка РК к рецепторам и внутриклеточная «судьба» РК в целом во многом определяется белками, связывающими РК, прежде всего CRABP1 и CRABP2 (Cellular Retinoic Acid Binding Protein1,2). При этом если для CRABP2 именно эта функция (связывание и доставка РК к ядерным рецепторам) считается основной и хорошо охарактеризована, то роль CRABP1 на сегодняшний день остается мало понятной. Одной из предполагаемых функций данного белка, обладающего наибольшей аффинностью к РК среди всех РК-связывающих белков, является негативная регуляция активности РК за счет ее секвестрирования в цитоплазме. Еще менее понятна и почти не изучена роль белков CRABP в проведении недавно показанной негеномной активности РК, заключающейся в кратковременной нетранскрипционной активации ряда белков, включая важнейшие протеинкиназы ERK1/2, AKT и p38. Механизмы этой «неканонической» активности РК, показанной на нескольких типах клеток, а также кинетика и мишени, активируемые РК, пока изучены мало, и данные очень противоречивы, хотя предполагается, что эта активность может быть связана с формированием РК-резистентности.
В двух работах одной группы авторов выявлено участие белка CRABP1 в RAR-независимой активации ERK1/2 под действием полностью транс¬ретиноевой кислоты (all-trans-retinoic acid, ATRA) в эмбриональных стволовых клетках. Более того, авторы показали, что CRABP1 не влияет на транскрипционную РК-зависимую активацию ERK1/2, но необходим для реализации краткосрочной активации данной киназы. В этом отношении важно отметить, что по данным, полученным сотрудниками лаборатории, в клетках, где отсутствует эндогенная экспрессия белка CRABP1 (например, линия А549 аденокарциномы легкого), эффект РК-зависимой краткосрочной активации как ERK1/2, так и AKT имеет место и хорошо выражен. Этот же эффект для клеток А549 показан и другими авторами. Таким образом, представляется очень важным исследовать, насколько универсальным является эффект РК-зависимой краткосрочной активации указанных выше протеинкиназ, какова динамика этих процессов в разных клетках, и как влияет белок CRABP1 на неканоническую активность РК. Также важно понять, влияет ли данный белок на активность протеинкиназ, таких как ERK1/2, без дополнительной стимуляции РК.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
Цель работы: исследование неканонической активности РК в отношении отдельных протеинкиназ в клеточных линиях различного происхождения (рака молочной железы MDA-MB-231 и глиобластомы LN229) при отсутствии эндогенной экспрессии CRABP1, а также получение производной линии MDA-MB-231 с экзогенной экспрессией CRABP1.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие экспериментальные задачи:
1. Сравнить уровень продукции белка CRABP1 в трансформированных клетках различного происхождения и выбрать линии клеток с отсутствием эндогенной экспрессии CRABP1.
2. Исследовать влияние РК при различных сроках инкубации с ATRA на уровень активирующего фосфорилирования протеинкиназ AKT и ERK1/2 в клетках рака молочной железы.
3. Исследовать влияние РК при различных сроках инкубации с ATRA на
уровень активирующего фосфорилирования протеинкиназ AKT,
ERK1/2 и р38 в клетках глиобластомы.
4. Определить влияние нокдауна CRABP1 и CRABP2 на статус фосфорилирования ERK1/2 в клетках молочной железы при наличии эндогенной экспрессии.
5. Получить сублинию клеток рака молочной железы с гиперэкспрессией CRABP1.
✅ Заключение
1. Обнаружен высокий уровень продукции CRABP1 в РК-чувствительных линиях клеток рака молочной железы (MCF7) и нейробластомы (SH-SY- 5Y, SK-N-AS) и отсутствие продукции этого белка в РК-резистентных клетках рака молочной железы (MDA-MB-231) и глиобластомы (LN229, U87).
2. В клетках MDA-MB-231 обнаружено увеличение количества активной формы протеинкиназ AKT и ERK начиная с 5 минут инкубации с РК с максимумом при 30-60 минутах (нетранскрипционная активность РК), и дальнейшим плавным снижением до уровня, превышающего контрольный (транскрипционная активность РК).
3. В клетках глиобластомы LN229 обнаружен сходный эффект, при этом динамика РК-зависимой активации протеинкиназ AKT и ERK отличалась от таковой в клетках MDA-MB-231 - обнаружены две временных фазы РК-зависимого фосфорилирования, причем в первой, соответствующей нетранскрипционной активности РК, уровень активации выше. Для p38 наблюдали три выраженных пика РК-зависимой активации.
4. Подавление экспрессии CRABP2 приводит к достоверному снижению уровня фосфорилирования ERK, к аналогичному эффекту предположительно приводит и подавление экспрессии CRABP1.
5. Получена сублиния клеток MDA-MB-231 с гиперэкспрессией CRABP1.