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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Caracterização molecular e funcional de ANKHD1 na hematopoese normal e neoplasica
Title Alternative: Molecular and functional characterization of ANKHD1 in normal and neoplastic hematopoiesis
Author: Duarte, Adriana da Silva Santos
Advisor: Saad, Sara Teresinha Olalla, 1956-
Abstract: Resumo: A identificação e caracterização estrutural e funcional de genes diferencialmente expressos entre tecidos tumorais e normais constituem etapas fundamentais para permitir a compreensão do processo neoplásico e o desenvolvimento de novas estratégias antitumorais. Ankyrin Repeat Single KH Domain containing 1 (ANKHD1) foi inicialmente identificada em células de adenocarcinoma de próstata humano (LNCaP), no ano de 2003. Entretanto, seu padrão de expressão e sua função ainda não haviam sido caracterizados. A ANKHD1 é uma proteína ortóloga à Multiple Ankyrin repeat and single KH domain (Mask) da Drosophila melanogaster. Mask foi identificada através de um rastreamento genético utilizado para detectar novas proteínas associadas à proteína tirosina fosfatase Corkscrew (CSW), homóloga à Src Homology-2 domain-containing protein tyrosine Phosphatase-2 (SHP2) humana. SHP2 é uma fosfatase de tirosina citoplasmática codificada pelo gene PTPN11 e exerce papel fundamental no desenvolvimento da hematopoese normal e leucêmica. Os objetivos gerais do presente estudo foram caracterizar o padrão de expressão gênica de ANKHD1 em células hematopoéticas normais e leucêmicas e verificar sua função nos processos celulares. Neste estudo foi demonstrado que o gene ANKHD1localiza-se no cromossomo 5, possui vários transcritos variantes possivelmente gerados por mecanismos de clivagem alternativa e codifica proteínas com domínios de repetições de anquirina. A região promotora desse gene possui vários elementos regulatórios importantes como sítios de ligação ao fator de transcrição GATA-1 e sequências ricas em dinucleotídeos CG, as ilhas CpG. A expressão do gene ANKHD1 e de algumas de suas variantes em tecidos normais e em linhagens de células neoplásicas foi detectada em intensidades variáveis. Em modelos de diferenciação e proliferação celular foi demonstrado o aumento da expressão desse gene ao longo desses processos. No entanto durante o processo de apoptose observou-se diminuição na expressão de ANKHD1 e transcritos variantes. Em células de pacientes diagnosticados com Síndrome Mielodisplásica (SMD) foi constatada baixa expressão de ANKHD1. Durante a diferenciação eritróide de células CD34+ obtidas de medula óssea desses pacientes não foi observado o aumento da expressão do gene ANKHD1 e do fator de transcrição GATA-1 como era esperado. As células mononucleares de pacientes com SMD tratadas com decitabina, um agente desmetilante, apresentaram aumento na expressão do gene ANKHD1 em comparação às células não tratadas. O mesmo foi observado em células CD34+ tratadas durante a diferenciação eritróide. No entanto em células de pacientes com Leucemia Mielóide Aguda (LMA) e com Mieloma Múltiplo (MM), caracterizadas pela proliferação e resistência aos mecanismos de apoptose, foi demonstrada a alta expressão do gene ANKHD1 e de seus transcritos variantes. A associação da ANKHD1 com SHP2 foi identificada através de Western Blotting, em células da linhagem de MM denominada RPMI 8226. Foi observada a diminuição da expressão do gene ANKHD1 nessas células quando induzidas ao processo de apoptose por dexametasona. Em conclusão o presente estudo identificou ANKHD1 e alguns de seus transcritos variantes como um novo gene com perfis de expressão variados em células hematopoéticas normais e neoplásicas, demonstrou seu envolvimento em processos celulares básicos à manutenção da homeostase e a sua associação com SHP2 em Mieloma Múltiplo. ANKHD1 pode estar envolvida com o fenótipo anormal da célula neoplásica através de uma possível função na via da apoptose. Os achados aqui descritos sugerem que ANKHD1 pode ser uma molécula alvo para a terapia de neoplasias, e permitirão direcionar novos estudos com o objetivo de melhor elucidar as funções específicas de ANKHD1 em diferentes células hematopoéticas normais e neoplásicas.

Abstract: The identification and the structural and functional characterization of genes differentially expressed between tumors and normal tissues are fundamental steps towards the understanding of the neoplastic process and the development of new anti-cancer strategies. The Ankyrin Repeat Single KH Domain containing 1 (ANKHD1) was first described in humans in a prostate carcinoma cell line LNCaP, in 2003; however, the expression pattern and function of ANKHD1 have not yet been described. ANKHD1 is an orthologous protein of the Drosophila melanogaster, MASK (Multiple Ankyrin repeat and single KH domain), where it was first identified using a genetic screen designed to discover proteins that interact with the protein tyrosine phosphatase Corkscrew (CSW), which is a homolog to the SH2-containing protein tyrosine phosphatase (SHP2) in humans. SHP2 is a cytoplasmic protein-tyrosine phosphatase, coded by the PTPN11 gene and plays an important role in the development of normal hematopoiese and leukemogenesis. The aim of the present study was to characterize the gene expression pattern of ANKHD1 in normal and leukemic hematopoietic cells and to determine their function in cellular process.This study has demonstrated that the ANKHD1 gene is located on chromosome 5, this gene has several possible variant transcripts generated by splicing alternative mechanisms and encodes proteins with domains of ankyrin repeats. The promoter region of this gene has several regulatory elements such as the transcription factor GATA-1 binding sites and rich sequences in dinucleotide CG, CpG islands.The expression of the ANKHD1 gene and some of the gene's variants in normal tissues and neoplastic cell lines was detected in different intensities. The increase in the expression of this gene was demonstrated using cellular differentiation and proliferation models. However, during the process of apoptosis, a decrease in the expression of ANKHD1 transcripts variants was observed. In the cells of patients with myelodysplastic syndrome (MDS), a low expression of ANKHD1 was observed. During erythroid differentiation of CD34+ cells obtained from the bone marrow of these patients, no increase in the expression of ANKHD1 gene and transcription factor GATA-1 was observed, as expected. The mononuclear cells of MDS patients were treated with decitabine, a demethylation agent, and showed an increase in the ANKHD1 gene expression compared to untreated cells. The same was observed in CD34+ cells treated during erythroid differentiation. However in cells of acute myeloid leukemia (AML) or Multiple Myeloma (MM) patients, characterized by proliferation and resistance mechanisms of apoptosis, the high expression of gene transcripts ANKHD1 and its variants was demonstrated. The association of SHP2 with ANKHD1 was identified by Western Blot in RPMI 8226 MM cell line. A decrease in the ANKHD1 gene expression in these cells when the process of apoptosis was induced by dexamethasone was observed. In conclusion, this study identified ANKHD1 and some of gene's transcripts variants as a new gene with a variable expression profile in normal and neoplastic hematopoietic cells. The study has also demonstrated the involvement of the ANKHD1 in basic cellular processes, which maintain homeostasis and the association of ANKHD1 with SHP2 in multiple myeloma. ANKHD1 may be involved with the abnormal phenotype of tumor cells through a possible role in the apoptosis pathway. The findings herein described suggest that ANKHD1 could be a molecular target for neoplasic disease therapy and could guide further studies towards a better elucidation of the specific functions of ANKHD1 in normal and neoplasic hematopoietic cells.
Subject: Proteinas citoesqueleto
Hematopoese
Tumores
Expressão gênica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: DUARTE, Adriana da Silva Santos. Caracterização molecular e funcional de ANKHD1 na hematopoese normal e neoplasica. 2009. 193 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/311971>. Acesso em: 13 ago. 2018.
Date Issue: 2009
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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