Regulace dráhy JAK/STAT v nádorových buněčných liniích

JAK/STAT (Janus kinase / Signal Transducers and Activators of Transcription) signální dráha je aktivována řadou cytokinů a růstových faktorů. Aktivace dráhy je zahájena vazbou cytokinů k příslušnému transmembránovému receptoru, který následně aktivuje kinázu JAK. Tato kináza fosforyluje cytoplazmatickou část transmembránového receptoru a vytváří vazebná místa pro proteiny obsahující SH2 doménu, jako jsou například proteiny STAT. STAT je cytoplazmatická signální molekula která je aktivována fosforylací tyrozinových zbytků kinázou JAK. Fosforylovaná forma STAT tvoří dimery, které jsou translokovány do buněčného jádra, kde se váží k DNA a stimulují tak transkripci genů. Rozlišujeme sedm proteinů STAT (STAT 1, 2, 3, 4, 5A, 5B a 6). Jsou známy tři základní skupiny inhibitorů signální dráhy JAK/STAT, a to SOCS (Suppressors of Cytokine Signalling), PIAS (Protein Inhibitors of Activated STAT) a PTP (Protein Tyrosine Phosphatases). Proteiny SOCS inaktivují fosforylovanou kinázu JAK, a to buď tím, že blokují vazebné místo pro vazbu STAT nebo inhibují kinázovou aktivitu JAK a nebo se podílejí na degradaci kinázy JAK. Molekuly PIAS se váží k aktivovaným dimerům STAT a brání jejich vazbě k DNA. PTP jsou fosfatázy, které deaktivují účinek kinázy JAK. Ačkoliv mechanismus dráhy JAK/STAT je teoreticky dobře znám, důsledky kooperace této signální dráhy s dráhami jiných transkripčních faktorů nejsou zatím prostudovány. Jinou skupinou transkripčních faktorů jsou jaderné receptory PPAR. Jedná se o ligandem aktivované transkripční faktory, které se ve formě dimerů váží k DNA a ovlivňují transkripci genů. Aktivita těchto transkripčních receptorů je regulována stejnou skupinou koaktivátorů, které mohou být jejich společným regulačním místem. Bylo prokázáno, že proteiny PPARγ STAT3 a STAT5 mají význam při vzniku a vývoji lidských nádorů.
Cílem práce byla analýza exprese a lokalizace proteinů rodiny STAT a PPAR u různých nádorových buněčných linií odvozených od karcinomů prsu, prostaty a glioblastomů a vlivu ligandů PPARγ a IL-6 na buněčné linie odvozené od gliálních nádorů. Ve studii byl použit MTT test buněčné viability, imunocytochemické detekce, Western blot analýza a určení indexu značení pomocí BrdU.
Naše výsledky ukázaly, že PPARα je lokalizován v cytoplazmě glioblastomových buněčných linií, PPARγ se nachází nejen v cytoplazmě ale i v jádrech buněk. Lokalizace STAT byla cytoplazmatická. Při srovnání nádorových buněčných linií různého původu jsme zjistili nízkou expresi PPARγ a fosforylované formy STAT3 u buněk LNCaP a MCF7. Naopak vysoká exprese PPARγ a fosforylované formy STAT3 byla pozorována u glioblastomových buněčných linií U-87 MG, A172, U-118 MG a T98G. Dále jsme zjistili, že ligandy PPAR snižují viabilitu glioblastomových buněčných liniích a ovlivňují fosforylaci STAT3 a PIAS3. Závěrem lze říci, že zjištěné výsledky dovolují uvažovat o určitém propojení regulačních drah JAK/STAT a PPAR v nádorech.
Podporováno grantem IGA MZ ČR 1A8244-3/2004 a MSM 6198959216