Analyse av stressinduserte metabolske endringer i prostatakreftcellelinjen DU-145 ved bruk av massespektrometriske metoder

Abstract

Det har blitt identifisert et nytt bindingssete på ''proliferating cell nuclear antigen'' (PCNA), kalt ''AlkB homologue 2 PCNA-interacting motif'' (APIM). Proteiner involvert i blant annet DNA-reparasjon og regulering av metabolisme bindes til PCNA via APIM. Oppdagelsene førte til utviklingen av det cellepenetrerende peptidet kalt ATX-101, som inneholder APIM-sekvensen. ATX-101s binding til PCNA via APIM resulterer i indusering av apoptose og økt sensitivitet for cytostatika. I denne oppgaven har det blitt undersøkt om ulike kombinasjoner med ATX-101, den inaktive negative kontrollen ATX-A og Cisplatin fører til endringer i metabolomet til prostatakreftcellelinjen DU-145. Det eksperimentelle designet bestod av 24 celleplater med seks ulike behandlinger. Behandlingene var kontroll, ATX-A, ATX-101, ATX-A og Cisplatin, ATX-101 og Cisplatin, og Cisplatin. Det ble ekstrahert intracellulære metabolitter ved 0, 4, 8 og 24 timer etter behandling. Metabolittekstraktene ble analysert ved hjelp av tre massespektrometri (MS)-baserte metoder, gasskromatografi (GC) koblet til MS og væskekromatografi (LC) (operert i normal og revers fase) koblet til MS. Resultatene ble videre studert med prinsipialkomponentanalyse (PCA) for å undersøke forhold mellom prøver. Det ble vist at prøver grupperte seg etter behandling, og dermed at ulike behandlinger hadde ulike effekter på metabolomet. Behandlingen ATX-101 og Cisplatin skilte seg ut fra de andre behandlingene i alle analysemetodene. Ved alle ekstraheringstidspunktene ble det ble foretatt målinger av glukose, glutamin og laktat i vekstmediet for å studere karbonflyten i modellen. Cellene hadde en høy produksjon av laktat, som igjen viser til at cellene viser Warburgeffekten. Proteininnholdet i cellene ble målt og brukt for å estimere celleantall i prøver. Celleantallene ble brukt til å studere veksten, som ble begrenset i enkelte behandlinger, og for å normalisere metabolittdataene mot biomasse. Arbeidet som presenteres i denne oppgaven kan bidra til fremtidige studier av metabolske endringer grunnet stressindusert behandling i humane celler. Metabolske endringer i kreftceller kan igjen bidra til kreftterapi.