Matriks metalloproteinaz 14 geninin TGF-β sitokini ile düzenlenmesi

Abstract

ECM bileşenlerinin hidrolizinde görev alan proteolitik sistemlerden biri olan Matriks Metalloproteinaz (MMP) enzim grubu 24 üyeden oluşmaktadır. MMP'ler, kalsiyum (Ca+2) ve çinko (Zn+2) bağımlı nötral endopeptidaz grubu olup kendi içlerinde farklı gruplara ayrılsalar da yapısal olarak incelendiğinde ortak özelliklere sahiptirler. Membran tip MMP ailesi üyesi olan MMP14, diğer adıyla MT1-MMP, 14. Kromozomun 14q11,2 bölgesinde lokalize olup 11009 baz çiftinden oluşurlar ve 10 ekzona sahiptir. MMP14, 60 kDa ağırlığında zimojen şekilde ifade olur. Normal hücrelerde genellikle ekspresyon sevisi düşük olan MMP14, kanser hücrelerinde ise yüksek ekspresyon seviyesine sahiptir. MMP14 zara bağlı tek kollejenaz olduğu için; tömür invazivliğini arttırma ve metastatik tümürlerin büyümesini üzenlemektedir. Tümör hücreleri yetersiz oksijen seviyesinde hücre ölümüne gitmeden önce genetik farklılıklar oluşturarak hipoksik koşula adaptasyon sağlarlar. Bu adaptasyondan dolayı bazı tümörlerin, kemoterapötik veya radyoterapi tedavilerine karşı direnç geliştirdikleri gösterilmiştir. Dönüştürücü büyüme faktörü β (TGF-β) hücre çoğalmasını hem inhibe eden hemde teşvik eden iki işlevli bir sitokindir. Normal epitelyum hücrelerde tümör baskılayıcı olarak rol alan TGF-β; adezyonu, proliferasyonu, farklılaşmayı, yaşlanmayı ve apoptozu düzenler. Postat kanseri hücre hattı olan PC-3 hücrelerinde, MMP14'ün hipoksik ve normoksik koşullardaki ifadesindeki değişim çalışmamız kapsamında araştırılmıştır. Bu amaçla farklı uzunluklarda MMP14 promotor parçaları oluşturulmuş ve fonksiyonel aktivite çalışmaları için klonlanan promotor parçaları hücrelere transfekte edilmiştir. Bazal transkripsiyonel aktiviteler belirlenmiştir. Normal ve hipoksik koşullarda PC-3 hücrelerine 500U TGF-β sitokini uygulanarak, hücrelerdeki MMP14 ve HIF-1α mRNA seviyelerindeki değişimler Real Time PCR ile ; protein seviyesindeki değişimler ise IFC ile belirlenmiştir. Ayrıca TGF-β’nın MMP14 promotor parçaları üzerindeki etkisi de araştırılmıştır.

Matrix Metalloproteinase (MMP) enzyme group, which is one of the proteolytic systems involved in the hydrolysis of ECM components, consists of 24 members. MMPs are calcium (Ca+2) and zinc (Zn+2) dependent neutral endopeptidase groups and although they are divided into different groups, they have common features when examined structurally. MMP14, also known as MT1-MMP, which is a member of the membrane type MMP family, is localized in the 14q11,2 region of the 14th chromosome, consists of 11009 base pairs and has 10 exons. MMP14 is expressed as a 60 kDa zymogen. MMP14, which has a low expression level in normal cells, has a high expression level in cancer cells. Since MMP14 is the only membrane-bound collagenase; it increases tumor invasiveness and regulates the growth of metastatic tumors. Decreased oxygen level, also known as hypoxia, is also seen in physiological and pathophysiological processes. When tumor cells are not exposed to sufficient oxygen levels, they create genetic differences before cell death and thus adapt to the hypoxic condition. Because of this adaptation, some tumors have been shown to develop resistance to chemotherapeutic or radiotherapy treatments. Transforming growth factor β (TGF-β) is a bifunctional cytokine that both inhibits and promotes cell proliferation. TGF-β, which acts as a tumor suppressor in normal epithelial cells; it regulates adhesion, proliferation, differentiation, senescence and apoptosis. The change in the expression of MMP14 under hypoxic and normoxic conditions in PC-3 cells, a postal cancer cell line, was investigated within the scope of our study. For this purpose, MMP14 promoter fragments of different lengths were created and cloned promoter fragments were transfected into cells for functional activity studies. Basal transcriptional activities were determined. By applying 500U TGF-β cytokine to PC-3 cells under normal and hypoxic conditions, changes in MMP14 and HIF-1α mRNA levels in cells were determined by Real Time PCR; The changes in protein level were determined by IFC. In addition, the effect of TGF-β on MMP14 promoter fragments was also investigated.