Dergiler / Türk Biyokimya Dergisi / 2019 / Cilt: 44 - Sayı: 5

AMPK aracılı hücresel enerji homeostazı modülasyonunun protein translasyonu ve hipoksi yanıtı üzerine etkileri

Effects of cellular energy homeostasis modulation through AMPK on regulation of protein translation and response to hypoxia

Sayfa
611–620
Yayın Tarihi
2022-11-05
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Farklı moleküler-ekspresyon-profiline sahip hücreler, farklı metabolik aktiviteler göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:ÖzAmaç: AMP-aktive-protein-kinaz (AMPK), hücresel enerji homeostazını regüle etmektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ökaryotik-elongasyon-faktör-2-kinaz (eEF2K), protein sentezinin düzenlenmesinde önemli role sahiptir ve kanser-hücrelerini metabolik stresten korumak için AMPK’a benzer şekilde fonksiyon gösterir.
💡
Sonuç & Katkı:Farklı moleküler-ekspresyon-profiline sahip hücreler, farklı metabolik aktiviteler göstermektedir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

ÖzAmaç: AMP-aktive-protein-kinaz (AMPK), hücresel enerji homeostazını regüle etmektedir. Ökaryotik-elongasyon-faktör-2-kinaz (eEF2K), protein sentezinin düzenlenmesinde önemli role sahiptir ve kanser-hücrelerini metabolik stresten korumak için AMPK’a benzer şekilde fonksiyon gösterir. Tümör-hipoksisi, hipoksi-ile-i̇ndüklenen-faktör-1-alfa (HIF-1α) aktivasyonu aracılığıyla anjiogenezi uyarır. AMPK, hem protein-translasyonunun regülasyonu hem de hipoksi-yanıtı ile ilişkili olabilir. Bu çalışmada, meme ve hepatosellüler kanserlerde eEF2K ve HIF-1α proteinlerini inceleyerek, AMPK modülasyonunun protein translasyonu regülasyonu ve hipoksi-yanıtı üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Hepatosellüler (Huh-7, HepG2) ve meme (SKBR-3, MDA-MB-453) kanser-hücreleri, AMPK-aktivatörü (A769662) veya inhibitörü (dorsomorphin) ile 8/24 saat inkübe edilmiştir. eEF2K/HIF-1α protein ekspresyon düzeylerindeki değişimler incelenmiştir.Sonuçlar: 24-saatlik AMPK-aktivasyonu sonucunda kanser-hücrelerinde eEF2K ekspresyonu hafif düzeyde artış göstermiştir. Huh-7 hariç tüm kanser-hücrelerinde, AMPK inhibisyonu neticesinde eEF2K ekspresyon düzeyinde belirgin düşüş gözlenmiştir. MDA-MB-453 hariç tüm kanser-hücrelerinde, 8-saatlik AMPK-aktivasyonu neticesinde HIF-1α ekspresyon düzeyinde hafif geçici düşüş gözlenmiştir. Özellikle HepG2 hücrelerinde olmak üzere, AMPK-inhibisyonu HIF-1α ekspresyonunu azaltmıştır.Tartışma: AMPK modülasyonunun, eEF2K/HIF-1α protein ekspresyonları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Farklı moleküler-ekspresyon-profiline sahip hücreler, farklı metabolik aktiviteler göstermektedir. AMPK-aktivasyonu, kanserlere adaptif avantaj sağlayabilir ve bu avantaj, bir AMPK-inhibitörü aracılığıyla engellenebilir. Bu çalışma, AMPK’ı hedefleyen terapötik yaklaşımların, kanser-hücre metabolik-yolak regülasyonu üzerindeki etkilerini belirleme konusunda literatüre katkı sağlamaktadır.

Abstract

AbstractObjective: AMP-activated-protein-kinase (AMPK) regulates cellular energy-homeostasis. Eukaryotic-elongationfactor-2-kinase (eEF2K) plays important roles in regulating protein-synthesis, functions similarly to AMPK to protect cancer-cells from metabolic stress. Tumor-hypoxia induces angiogenesis with activation of hypoxia-inducible-factor1-alpha (HIF-1α). AMPK might be implicated both in regulation of protein-translation and response-to-hypoxia. We aimed to investigate the effects of AMPK modulation on regulation of protein translation and response-to-hypoxiaby evaluating eEF2K and HIF-1α proteins in breast and hepatocellular cancers.Materials and methods: Hepatocellular (Huh-7, HepG2) and breast (SKBR-3, MDA-MB-453) cancer-cells were incubated with AMPK-activator (A769662) or inhibitor (dorsomorphin) for 8/24 h. Alterations in eEF2K/HIF-1α protein expressions were examined.Results: Cancer-cells slightly increased eEF2K expression after 24-h of AMPK-activation. Significant decreases in eEF2K expressions were observed with AMPK inhibition in all cancer-cells except Huh-7. Slight transien decrease in HIF-1α expression was observed after 8-h of AMPK-activation in all cancer-cells except MDA-MB-453. AMPK-inhibition decreased HIF-1α expression, especially in HepG2-cells.Conclusion: The effects of AMPK modulation on eEF2K/ HIF-1α protein expressions were investigated. Cells with varying molecular-expression-profiles demonstrate different metabolic activities. AMPK-activation may provide adaptive advantage to cancers and such an advantage may be reverted with an AMPK-inhibitor. The current study contributes to the literature in determining the effects of therapeutic strategies targeting AMPK on cancer-cell metabolic-pathway regulation.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GÜNAYDIN, G., GEDİK, M. E. (2022). AMPK aracılı hücresel enerji homeostazı modülasyonunun protein translasyonu ve hipoksi yanıtı üzerine etkileri. Türk Biyokimya Dergisi, Cilt: 44 - Sayı: 5, 611–620. https://ajindex.com/articles/620874

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (17)

  1. Russo GL, Russo M, Ungaro P. AMP-activated protein kinase: a target for old drugs against diabetes and cancer. Biochem Pharmacol 2013;86:339–50
  2. Ross FA, MacKintosh C, Hardie DG. AMP-activated protein kinase: a cellular energy sensor that comes in 12 flavours. FEBS J 2016;283:2987–3001
  3. Mihaylova MM, Shaw RJ. The AMPK signalling pathway coordinates cell growth, autophagy and metabolism. Nat Cell Biol 2011;13:1016–23
  4. Wang Z, Wang N, Liu P, Xie X. AMPK and cancer. In: Cordero MD, Viollet B, editors. AMP-activated protein kinase. Springer International Publishing: Cham., 2016:203–26
  5. Chae HD, Broxmeyer HE. AMPK regulates nanog gene expression Via p53 in mouse embryonic stem cells. Blood 2009;114:997–8
  6. Tamas P, Hawley SA, Clarke RG, Mustard KJ, Green K, Hardie DG, et al. Regulation of the energy sensor AMP-activated protein kinase by antigen receptor and Ca2+ in T lymphocytes. J Exp Med 2006;203:1665–70
  7. Shaw RJ. AMPK keeps tumor cells from starving to death. Cell Stem Cell 2015;17:503–4
  8. Proud CG. Regulation and roles of elongation factor 2 kinase. Biochem Soc Trans 2015;43:328–32
  9. Leprivier G, Remke M, Rotblat B, Dubuc A, Mateo AR, Kool M, et al. The eEF2 kinase confers resistance to nutrient deprivation by blocking translation elongation. Cell 2013;153:1064–79
  10. Liu R, Proud CG. Eukaryotic elongation factor 2 kinase as a drug target in cancer, and in cardiovascular and neurodegenerative diseases. Acta Pharmacol Sin 2016;37:285–94
  11. Fu LL, Xie T, Zhang SY, Liu B. Eukaryotic elongation factor-2 kinase (eEF2K): a potential therapeutic target in cancer. Apoptosis 2014;19:1527–31
  12. Smith EM, Finn SG, Tee AR, Browne GJ, Proud CG. The tuberous sclerosis protein TSC2 is not required for the regulation of the mammalian target of rapamycin by amino acids and certain cellular stresses. J Biol Chem 2005;280:18717–27
  13. Gilkes DM, Semenza GL, Wirtz D. Hypoxia and the extracellular matrix: drivers of tumour metastasis. Nat Rev Cancer 2014;14:430–9
  14. Semenza GL. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell 2012;148:399–408
  15. Zhang H, Wong CC, Wei H, Gilkes DM, Korangath P, Chaturvedi P, et al. HIF-1-dependent expression of angiopoietin-like 4 and L1CAM mediates vascular metastasis of hypoxic breast cancer cells to the lungs. Oncogene 2012;31:1757–70
  16. Rausch LK, Netzer NC, Hoegel J, Pramsohler S. The linkage between breast cancer, hypoxia, and adipose tissue. Front Oncol 2017;7:211
  17. Reuter S, Gupta SC, Cha