Μελέτη του βιολογικού ρόλου της Prion πρωτεϊνης στη διαφοροποίηση και απόπτωση λευχαιμικών και νευρικών κυττάρων με φάρμακα
Creators: name: Γκουγκούμας, Δημήτριος Δ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2003
Subjects: Εγκεφαλοπάθειες
Αιμοποιητικά
Απόπτωση
Ανοσοκατακρήμνιση
Regulation
Scrapie
Apoptosis

description: Τις τελευταίες δεκαετίες έμφαση στους μηχανισμούς μετατροπής της φυσιολογικής PrP(c) πρωτείνης προς την αντίστοιχη παθολογική PrP(Sc) και στο βαθμό που αυτή η μετατροπή σχετίζεται με τη μολυσματικότητα του παράγοντα prion στις σπογγόμορφες εγκεφαλοπάθειες (TSEs). Η παρούσα διατριβή αποτελεί μια συστηματική σε εύρος διερεύνηση του ρόλου του Prn-p γονιδίου και ιδιαίτερα της έκφρασής του στην κυτταρική αναπαραγωγή, διαφοροποίηση και απόπτωση, που παραμένει άγνωστος. Ερυθρολευχαιμικά MEL και νευρικών νευρικά N2a κύτταρα ποντικού χρησιμοποιήθηκαν ως πρότυπα συστήματα(models) μελέτης σε κυτταροκαλλιέργειες, αφού αποτελούν απλούστερα μοντέλλα από ότι εγκέφαλος(που είναι ένα πολύπλοκο όργανο) ή τα τρανσγονιδιακά πειραματόζωα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το Prn-p γονίδιο διαγείρεται μεταγραφικά σε κύτταρα MEL που εισέρχονται στη στατική φάση(G1/G0) είτε λόγω της υψηλής συγκέντρωσης κυττάρων ή λόγω μετατροπής τους προς διαφοροποιημένα κύτταρα ανίκανα να διαιρεθούν. Η επαγωγή της ερυθροδιαφοροποίησης σε κύτταρα MEL προκαλεί ενεργοποίηση της έκφρασης του Prn-p γονιδίου, γεγονός που ενισχύει το ρόλο των αιμοποιητικών κυττάρων στην παθογένεια των ασθενειών τύπου Prion(BSE). Επίσης, η ευαισθησία των MEL και N2a κυττάρων σε αποπτωτικά σήματα προτείνει ότι η παρατηρούμενη υπερέκφραση του γονιδίου και η συσσώρευση της πρωτεϊνης ενδέχεται να συνηγορούν στη συμμετοχή του Prn-p γονιδίου σε μηχανισμούς απόπτωσης και νευροεκφυλισμού. Τέλος, η απομόνωση και καλλιέργεια γενετικά τροποποιημένων κλώνων από αομοποιητικά και νευρικά κύτταρα με επιμόλυνση πλασμιδιακών φορέων, που περιείχαν ολόκληρη την κωδικοποιούμενη περιοχή του γονιδίου Prn-p για την υπερέκφραση της πρωτεϊνης, επέτρεψε την ανάπτυξη συστημάτων για την αξιολόγηση της δράσης φαρμακευτικών ουσιών, με ικανότητα αναστολής της μεταγραφής του Prn-p γονιδίου και της βιοσύνθεσης της PrP πρωτεϊνης
description: Several studies over the past years have investigated the role of Prion protein(PrPc) and its conversion to pathological isoform(PrPsc) in Prion diseases including the Transmissible Spongiform Encephalopathies(TSEs). The present thesis is a systematic investigation to delineate the biological role of prion protein gene(Prn-p) and its expression in basic cellular functions like cell proliferation, differentiation and programmed cell death(apoptosis). Murine erythroleukemia(MEL) and neuronal N2a cells were used throughout this study, since they widely serve as model systems for differentation, apoptosis and the role of PrP protein in hematopoietic and neuronal cells. Cells were grown in culture under different conditions and assessed for cell growth kinetics, differentiation, apoptotic DNA fragmentation(ladder) and expression of Prn-p gene. This study has shown the following : a) Prn-p gene is transcriptionally activated in MEL cells arrested into G1G0 phase, either due to high density or terminal erythroid differentiation, b) MEL and N2a cells stably transfected with Prn-p gene and overexpressing PrPmRNA exhibit suceptibility to apoptosis induced by serum deprivation, suggesting a potential role of Prn-p gene and its protein(PrPc) into apoptosis and neurodegeneration, (c) The stably transfected clones of MEL and N2a cells may serve as model systems for screening various pharmaceutical agents in culture for their ability to block the transcription of Prn-p gene and biosynthesis of PrP protein. Such agents may have potential clinical value in prion diseases