Perfil proteolítico de linhagens de glioblastoma multiforme com silenciamento de OIP5 baseado em análise comparativa por peptidômica
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Data
2020-01-30
Autores
Froiman, Allan Campos [UNIFESP]
Orientadores
Juliano, Maria Aparecida [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
Glioblastoma multiforme (GBM) is one of the most invasive primary intracranial malignant tumors, representing 80% of all primary malignant brain tumors, with less than 2 years survival rate for diagnosed patients in treatment. In this sense, previous studies show interactions between OIP5 (Opa Interacting Protein 5) protein expression in GBM cell lines and an increase in chemotherapeutic adjuvant (lomustine) cytotoxic effects. Hence, this protein is present in tumors and adult germ cells yet rarely seen in other healthy tissue which reinforces the understanding of OIP5 tumoral functions understanding. We investigated a comparative peptidomics of T98GShOIP5 and T98GShCntrl cells through high-resolution mass spectrometry-based peptidomics coupled with PEAKS Studio analysis to cleaved-peptide identification along with its precursor proteins. The used systems biology analyses assisted by Gene Ontology (GO) knowledgebase allowed the construction of network interactions between proteases/substrates in both T98GShOIP5 and T98GShCntrl and highlighted characteristics of enzymes found in Proteasix software complementary with our chemical approach by spectrofluorimetry. The results demonstrate high proteolytic activities of metalloprotease 2 and cathepsins E / L along with interesting cathepsin K and other cathepsins proteinprotease synergies. However, it is not completely known whether OIP5 expression affected these cathepsins interactions. Thus, less unique cleavage proteins taking part in energetic metabolism and a greater cleavage of peptides correlated to both protein regulation and stress situation response pathways were identified in silenced cells. Therefore, OIP5 seems to play a role in drug responses and other lifethreatening situations while GBM cells seems to compensate for the loss by better adjusting energetic resources. New comparative studies could confirm this possibility yet it is possible to reaffirm OIP5 importance as a potential therapeutic target.
O Glioblastoma Multiforme (GBM) é uma das neoplasias mais invasivas do sistema nervoso central, chegando a representar 80% dos tumores cerebrais primários e causando uma sobrevida média inferior a dois anos mesmo após o tratamento. Neste contexto, estudos demonstram a importância da OIP5 (Opa Interacting Protein 5) para o GBM como uma proteína associada a maior citotoxicidade de tratamentos com adjuvante quimioterápico e por ser encontrado expresso exclusivamente em células tumorais e/ou germinativas. Neste trabalho, realizamos um estudo dos perfis proteolíticos das células T98GShOIP5 e T98GShCntrl por meio de espectrofluorimetria e métodos in silico, demonstrando a complementaridade das técnicas e identificando a atividade catalítica de proteases importantes para o desenvolvimento tumoral, como a metaloprotease dois e catepsinas E e L. Dentre nossos resultados, a catepsina K foi observada na clivagem de outras catepsinas, representando um alvo para futuras pesquisas. Entretanto, essa interação não parece ser afetada pelo silenciamento de OIP5. A fim de verificarmos possíveis modificações celulares correlatas ao knockdown de OIP5, técnicas de peptidômica baseadas em espectrometria de massas foram utilizadas junto a softwares de bioinformática e do banco de dados do Gene Ontology. Esta estratégia permitiu trazer informações referentes às vias biológicas em que atuam as proteínas das quais se originaram os peptídeos obtidos. Assim, uma maior clivagem de proteínas atuantes tanto na resposta a condições de estresse celular quanto na regulação de vias proteicas pôde ser observada nas células silenciadas; enquanto mais produtos proteolíticos que estariam participando do metabolismo de compostos energéticos foram obtidos na T98GShCntrl. Dessa forma, é possível inferir que OIP5 parece interferir em vias de resposta celular frente a situações de estresse, como na metabolização de drogas; e no aproveitamento de recursos energéticos disponíveis no meio. Estes achados ajudam a reafirmar a posição da OIP5 como um potencial alvo terapêutico no GBM.
O Glioblastoma Multiforme (GBM) é uma das neoplasias mais invasivas do sistema nervoso central, chegando a representar 80% dos tumores cerebrais primários e causando uma sobrevida média inferior a dois anos mesmo após o tratamento. Neste contexto, estudos demonstram a importância da OIP5 (Opa Interacting Protein 5) para o GBM como uma proteína associada a maior citotoxicidade de tratamentos com adjuvante quimioterápico e por ser encontrado expresso exclusivamente em células tumorais e/ou germinativas. Neste trabalho, realizamos um estudo dos perfis proteolíticos das células T98GShOIP5 e T98GShCntrl por meio de espectrofluorimetria e métodos in silico, demonstrando a complementaridade das técnicas e identificando a atividade catalítica de proteases importantes para o desenvolvimento tumoral, como a metaloprotease dois e catepsinas E e L. Dentre nossos resultados, a catepsina K foi observada na clivagem de outras catepsinas, representando um alvo para futuras pesquisas. Entretanto, essa interação não parece ser afetada pelo silenciamento de OIP5. A fim de verificarmos possíveis modificações celulares correlatas ao knockdown de OIP5, técnicas de peptidômica baseadas em espectrometria de massas foram utilizadas junto a softwares de bioinformática e do banco de dados do Gene Ontology. Esta estratégia permitiu trazer informações referentes às vias biológicas em que atuam as proteínas das quais se originaram os peptídeos obtidos. Assim, uma maior clivagem de proteínas atuantes tanto na resposta a condições de estresse celular quanto na regulação de vias proteicas pôde ser observada nas células silenciadas; enquanto mais produtos proteolíticos que estariam participando do metabolismo de compostos energéticos foram obtidos na T98GShCntrl. Dessa forma, é possível inferir que OIP5 parece interferir em vias de resposta celular frente a situações de estresse, como na metabolização de drogas; e no aproveitamento de recursos energéticos disponíveis no meio. Estes achados ajudam a reafirmar a posição da OIP5 como um potencial alvo terapêutico no GBM.