Direkt zum Inhalt | Direkt zur Navigation

Eingang zum Volltext

Lizenz

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-12945
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/1294/


Rieß, Katrin

Inhibition des 26s Proteasoms : molekularer Mechanismus der Hyperthermie in Prostatakarzinomzellen?

Inhibition of the 26s proteasome : molecular mechanism of hyperthermia in prostate cancer cells?

Dokument1.pdf (1.139 KB) (md5sum: ac024620128356b63b309a6bb564f8e7)

Kurzfassung in Deutsch

Das Prostatakarzinom (PK) ist der zweithäufigste maligne Tumor des Mannes in Europa. Die Prognose der Patienten wird durch die Androgenabhängigkeit der Tumorzellen bestimmt. Als Therapiemodalität für das PK wird derzeit in klinischen Studien die Hyperthermie untersucht. Ihre molekularen Mechanismen sind noch nicht bekannt. Wichtige zelluläre Effekte der Hyperthermie wie Apoptoseinduktion und Radiosensibilisierung sind Zellreaktionen vergleichbar, die nach spezifischer Inhibition des 26s Proteasoms beobachtet werden konnten. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob eine Hyperthermiebehandlung die 26s Proteasomenaktivität, die NFkB-Signaltransduktion und die Androgen-Rezeptor-Expression von Prostatakarzinomzellen beeinflußt.
Humane PK- (PC-3, LNCaP, DU-145), Glioblastom- (A172), Melanom- (A375) und Bronchialkarzinomzellen (A549) und murine PK-Zellen (TRAMP C1, TRAMP C2) wurden hyperthermiert (1 Stunde, 44 Grad C, +/- 20Gy, +/- Cycloheximid). Im zellulären Proteinextrakt wurde die chymotryptische 20s und 26s Proteasomenaktivität mit Hilfe eines fluorogenen Substrates bestimmt. Nach einer Stunde wurde die DNA-Bindungsaktivität des Transkriptionsfaktors NFkB in EMSAs analysiert. IkBa- und Androgen-Rezeptor-Level wurden durch Western Blot Analysen überprüft. Das Ausmaß der Radiosensibilisierung wurde mittels Clonogenic Assays quantifiziert.
Hyperthermie reduzierte in allen Zellinien die 26s Proteasomenaktivität auf 30-80% der Ausgangswerte. Die 20s Proteasomenaktivität wurde nicht beeinflußt. Die Hyperthermie-behandlung führte in PC-3 und DU-145 zur Radiosensibilisierung und verhinderte in PC-3, DU-145 und LNCaP die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB. Als Ursache konnte eine Stabilisierung des Inhibitors IkBa identifiziert werden. In den androgenabhängigen LNCaP-Zellen wurde nach Hyperthermiebehandlung ein dramatischer Abfall des AR- Proteinlevels beobachtet. Alle Effekte waren Protein–de novo–Synthese unabhängig.
Unsere Beobachtungen lassen vermuten, daß eine Inhibition des 26s Proteasoms ein wichtiger Aspekt des molekularen Mechanismus der Hyperthermie in Tumorzellen ist. Die thermosensible Komponente dieser Protease ist vermutlich Teil ihrer 19s Regulationseinheit. Hyperthermie blockiert die Expression des Androgen Rezeptors in androgenabhängigen Zellen und könnte somit den Malignisierungsprozeß eines PKs beschleunigen.


Kurzfassung in Englisch

Carcinomas of the prostate (CaP) are the second most common malignant tumors in Europe and the USA. The patients‘ prognosis is determined by the androgen dependency of the tumor cells. In clinical studies hyperthermia is being tested as tumor treatment modality. But the molecular mechanism of hyperthermia remains still unknown. It induces apoptosis in cancer cells and radiosensitizes the surviving fraction. These reactions are similar to those observed after inhibition of the 26s proteasome. In this study we examined the effects of hyperthermia on the activity of the 26s proteasome, on the anti-apoptotic transcription factor NFkB and on the expression of the androgen receptor in prostate cancer cells.
Human CaP- (PC-3, LNCaP, DU-145), glioblastoma- (A172), malignant melanoma- (A375), lung carcinoma cells (A549) and murine CaP-cells (TRAMP C1, TRAMP C2) were treated with hyperthermia (1 hour, 44 degree C, +/- 20Gy, +/- cyclohexamide). In the cellular protein extracts the chymotryptic 20s and 26s proteasome activity was determined using a fluorogenic peptide cleavage assay. After 1 hour the DNA binding activity of the transcription factor NFkB was determined by electrophoretic mobility shift assays (EMSA). IkBa level and androgen receptor level were determined by western blot analysis. The radiosensitizing effect was quantified in clonogenic assays.
Hyperthermia reduced the 26s proteasome activity to 30-80% in all cell lines. The 20s proteasome activity remained unchanged. Hyperthermia treatment radiosensitized PC-3 and DU-145 cells and inhibited in PC-3, DU-145 and LNCaP cells the activation of the transcription factor NFkB. This was caused by heat-induced stabilization of the inhibitor IkBa. In androgen dependent LNCaP cells a dramatic decrease in the androgen receptor level could be observed after hyperthermia treatment. All effects were independent of protein-de novo-synthesis.
Our observations suggest, that inhibition of the 26s proteasome is an important part of the molecular mechanism of hyperthermia in tumor cells. The thermosensitive part of this protease is most likely located in the 19s regulatory units. Hyperthermia inhibits the androgen receptor expression in androgen dependent cell lines and could therefore support the progress in malignancy.


SWD-Schlagwörter: Hyperthermie , Proteasom , Prostatakrebs , Androgen-Rezeptor , Nuklearfaktor
Freie Schlagwörter (englisch): hyperthermia , proteasome , prostate cancer , androgen receptor , nuclear factor
Institut: Radiologische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Frommhold, Herrmann (Prof. Dr. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 03.05.2004
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 21.05.2004
Indexliste