HEp2 hücre modelinde deksametazonun unfolded protein response genleri üzerine moleküler etkilerinin araştırılması
Investigation of molecular effects on unfolded protein response genes in HEp2 cell line treated with dexamethasone
Yazar: AYNUR DÜZGÜN
Danışman: PROF. DR. ABDULKERİM BEDİR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Deksametazon = Dexamethasone ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Karsinoma = Carcinoma ; Laringeal neoplazmlar = Laryngeal neoplasms ; Moleküler biyoloji = Molecular biology

Özet:
Endoplazmik retikulum protein sentezi ve katlanmasından sorumludur. Ayrıca hücresel stresi algılamada önemli bir role sahiptir. ER'nin, unfolded ve misfolded protein birikimine cevaben hücre içi bir grup sinyal yolları ile ilişkili olduğu rapor edilmiştir. Genel olarak bu sinyal yolları unfolded protein response (UPR) olarak bilinmektedir. Hücre koruyucu cevaplarla sonlanan UPR yolakları stres ile yeteri kadar mücadele edemezse apoptotik hücre ölümü başlatılır. UPR'nin diabet, nörodejeneratif hastalıklar ve kanser gibi patolojiler ile ilşkili olduğu gösterilmiştir. Araştırmacılar kanser tedavisinde UPR üzerinden etki edecek yeni tedavi ajanları keşfetmektedirler. ER lümeninde bulunan bir şaperon olan Glukoz-regüle protein (Grp78) UPR'nin önemli bir düzenleyicisidir ve ayrıca kanser hücre yüzeylerinde de bulunmaktadır. Laboratuar ortamlarında farklı hücre kültürlerinde UPR çalışılabilir. Ayrıca UPR gen ekspresyonu RT-PCR ile analiz edilebilir. Bizim bu çalışmadaki amacımız deksametazon uygulanmış larinks epidermoid karsinom (HEp2) hücrelerinde UPR gen ekspresyonunu ve yüzey Grp78 eksprsyonunu araştırmaktır.HEp2 hücre modelinde kültür çalışmaları yapılmıştır. Hücreler 0.1 ve 1 µM deksametazon, 1mM PBA, 0.1 µM Brefeldin ve 0.1 µM LPS kullanılarak oluşturulan farklı kombinasyonlarla 6, 12, 24, 48 saat boyunca muamele edilmiştir. Gen ekspresyon analizi için kullanılacak hücrelerden RNA izolasyonu yapıldıktan sonra cDNA sentezi gerçekleştirilmiştir. Daha önceden biyoinformatik analizleri yapılarak dizayn edilen primer ve problar kullanılarak UPR gen ekspresyon tayini kantitatif RT-PCR ile yapılmıştır. Kantitatif RT-PCR analizleri sonucu elde edilen CT değerleri ticari RT-PCR analiz programı kullanılarak değerlendirilmiştir. Kontrole göre 1.2 kat değişen sonuçlar anlamlı kabul edilmiştir. Yüzey Grp78 ekspresyonu için yine aynı hücre grupları kullanılmıştır. Hazırlanan uygun hücre kültür ortamında elde edilen HEp2 hücre yüzey Grp78 tespiti Cell ELISA metodu kullanılarak yapılmıştır. Kontrole göre grupların yüzey Grp78 miktarı değerlendirilmiştir.Bu çalışma ile deksametazonun UPR gen ekspresyonunu azalttığını gösterdik. Bu sonuca göre deksametazonun HEp2 hücre modelinde apoptotik etkili olmadığı anlaşılmıştır. Bu etkinin kimyasal şaperon olan PBA ile azaltılabildiği diğer sonuçlar ile gösterilmiştir. Ayrıca HEp2 hücrelerinde ER stres ajanı olan BRFA'nın UPR genleri üzerine etkisi detaylı olarak tarafımızca çalışılmıştır. LPS'nin BRFA'nın neden olduğu UPR gen ekspresyon artışını anlamlı şekilde azalttığı da yine bu çalışma ile gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler; UPR, Deksametazon, Yüzey Grp78, HEp2, PBA

Abstract:
The endoplasmic reticulum (ER) is responsible for protein synthesis and folding and it also has an important role in perception of cellular stress. It has been reported that ER mediates a group of intracelüler signaling pathways in response to accumulation of misfolded and unfolded proteins. These pathways are known as unfolded protein response (UPR). When cytoprotective UPR signaling is not sufficient to deal with the stress conditions, apoptotic cell death is initiated. It is shown that UPR is related with some of disease like diabetes, neurodegenerative disesae and cancer. Researchers are investigating new therapeutices, upon UPR, which are associated with cancer. Glucose-regulated protein (Grp78), a molecular chaperone in ER lumen, is an important regulator of UPR and It is also found on cancer cell surface. In laboratory, UPR can be studied in cell culture with different cell lines. The expression of UPR genes can be analyzed by RT-PCR. In this study we aimed to investigate UPR gen expression and cell surface Grp78 in larynx epidermoid carcinoma (HEp2) cell line treated with dexamethasoneTo investigate the UPR molecular mechanism, we decided to use dexamethasone, phenyl butyric acide (PBA), brefeldin A and lipopolysaccarid(LPS) as chemical agents in HEp2 cell line. With different combination of these chemical agents cells were treated during 6, 12, 24, 48 hours. After RNA isolation for UPR gen expression analysis, cDNA synthesis was studied. The primers? and probs? of UPR genes were analyzed according to bioinformatic analysis programmes, then used in cantitatif RT-PCR. We used a software for the analysis of cantitatif RT-PCR and 1.2 fold control expression was accepted meaningful fort this study. Cell surface Grp78 expression of HEp2 cells has been analyzed by using Cell ELISA method. The surface Grp78 cantitation results in different sudy groups were compared to control group.With this study we showed that dexamethasone decreased the UPR gen expression. According to this result, it is understood that dexamethasone doesn?t have apoptotic effects in HEp2 cell line. Our results indicated that dexamethasone effects on UPR gen expression can be prevented with chemical chaperone PBA. We also examined the ER stressor brefeldin A effects on UPR in details in HEp2 cell culture and observed that LPS can prevent the ER stresor effects of Brefeldin A.Key words; UPR, Dexamethasone, cell surface Grp78, PBA, HEp2