Efeito de 5-aza-2'-desoxicitidina na expressão proteica de células LNCaP

Abstract

No sentido de contribuir para uma melhor compreensão dos fenómenos moleculares subjacentes ao cancro da próstata e do efeito de um inibidor de DNAmetiltransferases com potencial acção terapêutica, neste estudo efectuou-se a análise do proteoma nuclear e a identificação de PTMs em histonas usando a linha celular LNCaP. Assim, as células LNCaP foram tratadas com diferentes concentrações de 5-aza-2’- desoxicitidina (DAC). As proteínas presentes no núcleo foram identificadas por 2D-PAGE-MS/MS, e as histonas foram analisadas por LC-MS/MS com o intuito de (i) estabelecer o perfil proteico do núcleo das células LNCaP, (ii) comparar, qualitativa e quantitativamente o proteoma nuclear das células LNCaP não tratadas e tratadas com diferentes concentrações de DAC (1mM e 5mM); (iii) identificar as PTMs (metilações e acetilações) nas várias classes de histonas; e (iv) avaliar o efeito de diferentes concentrações de DAC (0mM, 1mM e 5mM) no perfil de PTMs das histonas. Os resultados sugerem que o DAC induz a alteração da expressão de proteínas relacionadas com a transcrição e tradução e, em particular, a administração de 1mM de DAC induz o aumento da expressão de proteínas associadas à apoptose. A análise de PTMs evidenciou a predominância da modificação K96m2 na histona H2A, e a administração de 1DAC induz um aumento do número de modificações, particularmente na classe de histonas H1, com predominância da metilação, tanto na cauda como na componente globular das histonas. O aumento de PTMs em histonas de células tratadas com 1DAC parece estar relacionado com a alteração da expressão de algumas proteínas envolvidas nos processos de transcrição e tradução.

ABSTRACT: In order to contribute to a better comprehension of the molecular mechanisms underlying prostate cancer and the effect of the inhibitor DNAmetiltransferases with potential therapeutic role, in this study we analysed the nuclear proteomics and identified PTMs on histones using the cell line LNCaP. Thus, LNCaP cells were treated with different concentrations of 5-aza-2'-deoxycytidine (DAC). The proteins present in the nucleus were identified by 2D-PAGE-MS/MS, and histones were analyzed by LC-MS/MS with the aim of (i) establish the nuclear protein profile of LNCaP cells, (ii) compare qualitative and quantitatively the nuclear proteome of LNCaP cells untreated and treated with different concentrations of DAC (1mM and 5mM), (iii) identify the PTMs (acetylations and methylations) in the various classes of histones, and (iv) evaluate the effect of different concentrations DAC (0mM, 1mM and 5mM) in the profile of PTMs on histones. The results suggest that DAC induces changes in the expression of proteins related with transcription and translation and, in particular, the administration of 1mM DAC induces the up-regulation of proteins associated with apoptosis. The analysis of PTMs showed the predominance of K96m2 in the histone H2A, and administration of 1DAC induces an increase in the number of modifications, particularly in the class of histone H1, with a predominance of methylation in both the tail and the globular component of the histones. The increase of PTMs on histones in cells treated with 1DAC seems to be related with changes in the expression of proteins involved in transcription and translation.