Titelaufnahme

Titel
Auswirkungen von Arsentrioxid auf das Proteom von HL-60 Zellen
Weitere Titel
Arsenic trioxide induced proteome alterations in HL-60 cells
AutorInnenFahrnecker, Michael
GutachterWimmer, Helge
Erschienen2018
Datum der AbgabeJuni 2018
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Arsentrioxid / HL-60 / LC-MS/MS / Proteomics / Q Exactive Orbitrap
Schlagwörter (EN)Arsenic Trioxide / HL-60 / LC-MS/MS / Proteomics / Q Exactive Orbitrap
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Arsentrioxid wurde in den letzten Jahren erfolgreich für die Behandlung von akuter Promyelozytenleukämie verwendet. Durch die Nutzung dieses Medikamentes wurde aus einer meist tödlich verlaufenden Krankheit eine der am besten behandelbaren. Aufgrund dieses überragenden Erfolges war das Interesse der Wissenschaft, an den zugrundeliegenden Mechanismen und der Anwendbarkeit von Arsentrioxid in anderen Arten von Tumoren, sehr groß. Eine Vielzahl an Studien über die Anwendung von Arsentrioxid in verschiedenen Krebsarten wurde durchgeführt, jedoch waren die Ergebnisse wenig vielversprechend. Darum ist es das Ziel dieser Arbeit die zelluläre Antwort auf Arsentrioxid weiter zu entschlüsseln. Um dieses Ziel zu erreichen wurden Zellen der HL-60 Zelllinie mit Arsentrioxid behandelt um die Veränderung des Proteoms zu untersuchen. Nach der Behandlung wurden die Proteine isoliert und enzymatisch verdaut. Mithilfe eines shotgun LC-MS/MS Ansatzes wurden die Proteine in den behandelten und unbehandelten Zellen analysiert. Die gemessenen Proteine wurden mithilfe der MaxQuant Software identifiziert und statistische Tests wurden mithilfe von Perseus durchgeführt. Mehrere signifikante Veränderungen im Proteom von mit Arsentrioxid behandelt Zellen konnten dadurch erfasst werden. Diese Veränderungen spiegeln den Versuch der Zellen wider, dem durch Arsentrioxid verursachten oxidativen Stress, durch hoch Regulation von Proteinen die das Redox-Gleichgewicht beeinflussen entgegenzuwirken. Zusätzlich wurde die Veränderung der Expression von Proteinen die mit der Funktion des Zentrosoms oder dem NF-κB Signalweg beobachtet. Außerdem wurde der Transfer von Enzymen zum Zellkern beobachtet, die von epigenetischen Veränderungen begleitet sein können.

Zusammenfassung (Englisch)

Arsenic trioxide has been successfully introduced in the treatment of acute promyelocytic leukemia in the last years. It has led to a transformation of acute promyelocytic leukemia from being a highly fatal disease to one of the best curable hematologic malignancies. For this reason, the interest in arsenic trioxide as an anti-cancer drug has increased and experiments have been conducted to assess its applicability to other types of cancer. However, the results were quite disappointing. Therefore, this thesis aims to further elucidate the response of cells to arsenic trioxide on the protein level. To pursue this goal, HL-60 cells were treated with arsenic trioxide to shed light on the resulting proteomic changes. After arsenic trioxide treatment the proteins were isolated and enzymatically digested. This procedure was followed by a shotgun LC-MS/MS approach to analyze the proteins in the control and arsenic trioxide-treated group. The proteins found were identified via MaxQuant software and statistical testing was conducted using Perseus. Several significant changes in protein levels have been observed in this thesis. These changes depict the cells attempt to counter the induced oxidative stress by upregulation of proteins involved in redox homeostasis. Additionally, proteins associated with centrosome function and proteins implicated in NF-κB signaling were found to be differentially expressed. Furthermore, a shuttling of enzymes to the nucleus, implying epigenetic changes has been witnessed.