Úloha sumoylácie v predčasnej chemicky indukovanej bunkovej senescencii

Abstract

Organizmy so schopnosťou regenerácie tkanív potrebujú mechanizmy brániace vzniku rakoviny. Jedným z týchto mechanizmov je bunková senescencia, počas ktorej dochádza k trvalému zastaveniu bunkového cyklu poškodených, potenciálne nebezpečných buniek. V tejto práci sme ukázali, že 100 μM 5-bromo-2-deoxyuridín, 0,5 μM kamptotecín, 0,5 μM afidikolín a 2,5 mM tymidín spôsobujú chemicky indukovanú predčasnú senescenciu na rôznych ľudských rakovinových líniách, počas ktorej dochádza k zvýšeniu konjugácie izoforiem SUMO-2/3. Chemicky indukovaná predčasná senescencia zároveň spôsobuje formáciu fokusov SUMO-1 a SUMO-2/3, ktoré kolokalizujú s jadrovými telieskami PML. Ďalej sme popísali, že afidikolín indukuje predčasnú senescenciu v bunkách HeLa so stabilnou expresiou proteínu His6-SUMO-1. Bunková línia HeLa-His6-SUMO-1 má nižší počet teliesok PML, ktoré nekolokalizujú s fokusmi SUMO-2/3. Počet teliesok PML v bunkách HeLa s ektopickou expresiou proteínu His6-SUMO-1 sa počas afidikolínom indukovanej senescencie nezvyšuje. To znamená, že zvýšenie počtu teliesok PML nie je nutné k navodeniu afidikolínom indukovanej predčasnej senescencie. Absencia fokusov SUMO-2/3 a znížený počet teliesok PML podporujú teóriu, podľa ktorej proteín SUMO-1 pôsobí ako terminátor polymérnych reťazcov SUMO-2/3. Naproti tomu, v bunkách HeLa...

Organisms with renewable tissues require mechanisms to prevent the development of cancer. One such mechanism is cellular senescence, which irreversibly arrests the growth of cells at risk for neoplastic transformation. In this study, we show that 100 μM 5-bromo-2-deoxyuridine, 0.5 μM camptothecin, 0.5 μM aphidicolin and 2.5 mM thymidine cause chemically-induced premature senescence in different human cancer cell lines and they induce an increasing conjugation of SUMO-2/3 isoforms. Chemically- induced premature senescence also induces formation of SUMO-1 and SUMO-2/3 foci, which are colocalized with PML nuclear bodies. In addition, we describe that aphidicolin induces premature senescence in stable HeLa cell line expressing His6-tagged SUMO-1. HeLa-His6-SUMO-1 cell line has decreased number of PML bodies, which do not colocalize with SUMO-2/3 foci. Moreover, the number of PML bodies in HeLa cell line with ectopic expression of His6-SUMO-1 is not increasing during aphidicolin-induced senescence. This demonstrates that increasing number of PML nuclear bodies is not essential for aphidicolin-induced senescence. Absence of SUMO-2/3 foci and increased number of PML nuclear bodies support the theory that SUMO-1 acts as a SUMO-2/3 polymeric chain terminator. On the other hand, in stable HeLa cell lines expressing...