探討人類纖維母細胞中PKC δ在bFGF誘導urokinase-type plasminogen activator 生成中之重要角色
Chih-Yu Liao, 廖志裕
Abstract
Chih-Yu Liao, 廖志裕
Abstract
由最近的研究發現,癌細胞可以釋出多種生長因子,進而促使周邊細胞(如纖維母細胞)分泌 uPA,而幫助癌細胞轉移的發生。由本實驗結果發現,使用basic fibroblast growth factor (bFGF) 刺激纖維母細胞 MRC-5,確實可以明顯地增加 uPA 的產生。進一步給予不同的抑制劑來探討其調控的訊息傳遞路徑,發現PD98059 (an ERK 1/2 inhibitor)、Ro318220 和 staurosporine (two PKC inhibitors)、SP600125 (a JNK inhibitor) 及 PDTC (a NF-κB inhibitor) 皆會有效抑制 bFGF 誘發 uPA 產生。尤其可觀察到 PKC inhibitor 具有很強的抑制作用。由於 protein kinase C (PKC) 家族含有 12 種 isoforms,為了進ㄧ步釐清何種 isoform 為主要的調控者,於是給予專一性的 PKC inhibitors來探討。我們發現 rottlerin (a PKC δ inhibitor) 會明顯減少 uPA 的產生。接著以西方點墨法觀察到 rottlerin 可以抑制ERK 1/2磷酸化,但 PD98059 卻不會影響 PKC δ 的活化。由於 ERK 1/2 的活化會影響到 P70S6K 的磷酸化而促進細胞進入轉譯 (translation) 作用,產生大量的蛋白質。在我們的實驗結果中發現給予 PD98059 及 rottlerin 都會抑制 P70S6K 在 Thr421/Ser424 及 Thr389 位置的磷酸化。综合上述的實驗我們可以推測在 MRC-5 細胞中給予 bFGF 刺激 uPA 產生的過程中,藉由 PKCδ 調控 ERK 1/2 的活化,進一步促進 uPA 產生;同時也可能會促進 P70S6K 的磷酸化而使細胞進入轉譯 (translation),增加蛋白質的生成。另一方面,由於 SP600125 及 PDTC 可以有效抑制 uPA 產生,知道 bFGF 也可能經由 JNK 及 NF-κB 的訊息傳遞路徑來促進 MRC-5 細胞產生 uPA。藉由釐清癌細胞和纖維母細胞之間的交互作用,我們發現癌細胞的侵入及轉移中,PKC δ扮演一個重要的角色,因此PKC δ可作為未來研發抗癌藥物的新標的。
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由最近的研究發現,癌細胞可以釋出多種生長因子,進而促使周邊細胞(如纖維母細胞)分泌 uPA,而幫助癌細胞轉移的發生。由本實驗結果發現,使用basic fibroblast growth factor (bFGF) 刺激纖維母細胞 MRC-5,確實可以明顯地增加 uPA 的產生。進一步給予不同的抑制劑來探討其調控的訊息傳遞路徑,發現PD98059 (an ERK 1/2 inhibitor)、Ro318220 和 staurosporine (two PKC inhibitors)、SP600125 (a JNK inhibitor) 及 PDTC (a NF-κB inhibitor) 皆會有效抑制 bFGF 誘發 uPA 產生。尤其可觀察到 PKC inhibitor 具有很強的抑制作用。由於 protein kinase C (PKC) 家族含有 12 種 isoforms,為了進ㄧ步釐清何種 isoform 為主要的調控者,於是給予專一性的 PKC inhibitors來探討。我們發現 rottlerin (a PKC δ inhibitor) 會明顯減少 uPA 的產生。接著以西方點墨法觀察到 rottlerin 可以抑制ERK 1/2磷酸化,但 PD98059 卻不會影響 PKC δ 的活化。由於 ERK 1/2 的活化會影響到 P70S6K 的磷酸化而促進細胞進入轉譯 (translation) 作用,產生大量的蛋白質。在我們的實驗結果中發現給予 PD98059 及 rottlerin 都會抑制 P70S6K 在 Thr421/Ser424 及 Thr389 位置的磷酸化。综合上述的實驗我們可以推測在 MRC-5 細胞中給予 bFGF 刺激 uPA 產生的過程中,藉由 PKCδ 調控 ERK 1/2 的活化,進一步促進 uPA 產生;同時也可能會促進 P70S6K 的磷酸化而使細胞進入轉譯 (translation),增加蛋白質的生成。另一方面,由於 SP600125 及 PDTC 可以有效抑制 uPA 產生,知道 bFGF 也可能經由 JNK 及 NF-κB 的訊息傳遞路徑來促進 MRC-5 細胞產生 uPA。藉由釐清癌細胞和纖維母細胞之間的交互作用,我們發現癌細胞的侵入及轉移中,PKC δ扮演一個重要的角色,因此PKC δ可作為未來研發抗癌藥物的新標的。
Key concepts: Rottlerin, Staurosporine, Protein kinase C, Bisindolylmaleimide, MAPK/ERK pathway, Basic fibroblast growth factor, Activator (genetics), Kinase