Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

In search for novel gamma-tubulin inhibitors

Lindström, Lisa (2013) MOBM15 20122
Degree Projects in Molecular Biology
Abstract
Abstract

The cell cycle is a tightly regulated process with many different checkpoints that monitor the progression and correct possible mistakes. During cancer development, the restriction point (R-point) is one of the most important control mechanisms that has to be altered in order to reach growth factor independent growth. The R-point is guarded by retinoblastoma protein (pRB), which forms a regulatory complex with E2F. In tumors with non-functional retinoblastoma protein !-tubulin expression is often increased. In recent studies it has been shown that a loss of function in both retinoblastoma and !-tubulin lead to the upregulation of E2F regulated genes, such as caspase 3, and to cell death. In this report the effect of a possible... (More)
Abstract

The cell cycle is a tightly regulated process with many different checkpoints that monitor the progression and correct possible mistakes. During cancer development, the restriction point (R-point) is one of the most important control mechanisms that has to be altered in order to reach growth factor independent growth. The R-point is guarded by retinoblastoma protein (pRB), which forms a regulatory complex with E2F. In tumors with non-functional retinoblastoma protein !-tubulin expression is often increased. In recent studies it has been shown that a loss of function in both retinoblastoma and !-tubulin lead to the upregulation of E2F regulated genes, such as caspase 3, and to cell death. In this report the effect of a possible !-tubulin inhibitor, Gz, on two different tumor (U1690 and U2OS) and a non-tumor (NIH3T3) cell lines was examined. At lower concentrations, only cell lines expressing pRB, i.e., U2OS and NIH3T3 cells were arrested in G1 phase or a nondividing state and at higher concentrations the cells suffered a G2-M arrest. In contrast, Gz did not affect microtubule nucleation in a microtubule re-growth assay. (Less)
Abstract (Swedish)
Ett nytt sätt att behandla cancer

För att en cancercell ska kunna utvecklas från en normal cell måste det ske förändringar, mutationer, i den normala cellens gener som leder till att cancercellen kan föröka sig obegränsat. Om vi kan förstå denna process kan vi utveckla läkemedel som är mer riktade mot cancercellerna och har mindre biverkningar.

Normalt är en cell beroende av signaler från omvärlden för att kunna dela sig men en cancercell kan kringgå detta krav. För att en cancer cell ska kunna dela sig obegränsat och utan att ta hänsyn till signaler från omgivningen måste den mutera gener som styr cellcykeln, den process som cellen genomgår för att kopiera sitt DNA (arvsmassa) och dela sig i två dotterceller som är identiska.

... (More)
Ett nytt sätt att behandla cancer

För att en cancercell ska kunna utvecklas från en normal cell måste det ske förändringar, mutationer, i den normala cellens gener som leder till att cancercellen kan föröka sig obegränsat. Om vi kan förstå denna process kan vi utveckla läkemedel som är mer riktade mot cancercellerna och har mindre biverkningar.

Normalt är en cell beroende av signaler från omvärlden för att kunna dela sig men en cancercell kan kringgå detta krav. För att en cancer cell ska kunna dela sig obegränsat och utan att ta hänsyn till signaler från omgivningen måste den mutera gener som styr cellcykeln, den process som cellen genomgår för att kopiera sitt DNA (arvsmassa) och dela sig i två dotterceller som är identiska.

Cellcykeln består av fyra olika faser som cellen måste gå igenom för att dela sig. Två viktiga proteiner i cellcykeln är retinoblastoma och gamma-tubulin. Retinoblastoma fungerar som en vakt i första delen av cellcykeln och om cellen inte får rätt signaler från omgivningen stoppar retinoblastoma cellen från att fortsätta i cellcykeln och cellen kan inte dela sig. Pågrund av denna roll hos retinoblastoma är mutationer i detta protein vanliga i många olika typer av cancer. Gamma-tubulin är ett viktigt protein i sista delen av cellcykeln då det ser till att ett nätverk bildas (av proteinerna alfa- och beta-tubulin) som delar på det dubblerade DNA:t så att en kopia kommer till varje dottercell.

I forskningsgruppen har man tidigare visat att om man sänker nivåerna av gamma-tubulin i cancerceller som har ett retinoblastoma protein som inte fungerar så dör dessa cancerceller. Men om man sänker nivåerna av gamma-tubulin i celler som har ett fungerande retinoblastoma protein dör inte de. Därför kan gamma-tubulin tänkas vara ett nytt mål för cancerläkemedel. Idag är de flesta cancerläkemedel riktade mot att hindra det nätverket som delar upp DNA:t mellan dottercellerna från att bildas och detta påverkar inte bara cancercellen utan även kroppens normala celler. Om man kunde hitta en substans som sänker nivåerna av gamma-tubulin i celler så skulle detta döda cancerceller som saknar retinoblastoma men inte normala celler. Tidigare har min handledare undersökt ett ämne som vi kallar Ms Piggy (MsP) och kommit fram till att det kan hämma gamma-tubulin och öka nivåerna av retinoblastoma. Men vi misstänkte att MsP också påverkade alfa- och beta-tubulin och därför letade min handledare upp ämnen som liknar MsP för att hitta ett ämne som är specifikt för gamma-tubulin. Ett av dessa ämnen som vi kallar Gz undersökte jag sedan vidare.

Som vi misstänkte påverkade MsP alfa- och beta-tubulin och hindrade det nätverk som delar DNA:t mellan dottercellerna från att bildas. Men Gz har ingen effekt på detta nätverk och detta tyder på att Gz är mer specifik för gamma-tubulin än MsP. Gz dödar cancerceller vid en lägre koncentration än vad som krävs för att döda normala celler. Gz verkar också öka nivåerna av retinoblastoma i cellerna. Förvånande nog har vi också sett en lätt ökning av gamma-tubulin i cellerna men då det var vissa problem med denna metod så kan vi inte vara säkra på att resultaten är riktiga. Om man kan hitta ett ämne som hämmar gamma-tubulin utan att påverka alfa- och beta-tubulin skulle detta kunna vara ett framtida läkemedel i cancertyper utan fungerande retinoblastoma, med en mindre påverkan på kroppens normala celler och därför mindre biverkningar.
Handledare: Maria Alvarado-Kristensson (CMP)

Examensarbete för masterexamen i cell- och molekylärbiologi 30 hp, 2012
Center för Molekylär Patologi, Institutionen för laboratoriemedicin, Malmö, Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Lindström, Lisa
supervisor
organization
course
MOBM15 20122
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
3915128
date added to LUP
2013-07-01 15:06:19
date last changed
2013-07-01 15:06:19
@misc{3915128,
  abstract     = {Abstract

The cell cycle is a tightly regulated process with many different checkpoints that monitor the progression and correct possible mistakes. During cancer development, the restriction point (R-point) is one of the most important control mechanisms that has to be altered in order to reach growth factor independent growth. The R-point is guarded by retinoblastoma protein (pRB), which forms a regulatory complex with E2F. In tumors with non-functional retinoblastoma protein !-tubulin expression is often increased. In recent studies it has been shown that a loss of function in both retinoblastoma and !-tubulin lead to the upregulation of E2F regulated genes, such as caspase 3, and to cell death. In this report the effect of a possible !-tubulin inhibitor, Gz, on two different tumor (U1690 and U2OS) and a non-tumor (NIH3T3) cell lines was examined. At lower concentrations, only cell lines expressing pRB, i.e., U2OS and NIH3T3 cells were arrested in G1 phase or a nondividing state and at higher concentrations the cells suffered a G2-M arrest. In contrast, Gz did not affect microtubule nucleation in a microtubule re-growth assay.},
  author       = {Lindström, Lisa},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {In search for novel gamma-tubulin inhibitors},
  year         = {2013},
}