The differential effect of USP7 on breast cancer cell lines

Abstract

SEVİYESİ DEĞİŞEN USP7 PROTEİNİNİN MEME KANSERİ HÜCRE HATLARI ÜZERİNE ETKİSİDünya çapında bir çok ülkede, kadınlar arasında, kanser dolayısı ile olan ölümlerin önemli bir kısmını oluşturan meme kanseri, birçok farklı etmenden dolayı oluşabileceği gibi ailesel yatkınlık ve genetik mirasın da meme kanseri oluşumunda etkisi olduğu bilinen bir gerçektir. Özellikle hastalığa neden olabilecek proteinlerin belirlenmesi ve onlara özel gen terapi yöntemlerinin geliştirilmesi meme kanseri vakalarında tedavinin önündeki engelleri kaldırabilir.Bu çalışmada; USP7 enziminin aktivetisinin engellenmesinin veya gen seviyesinde USP7 geninin anlatımının susturulmasının, meme kanseri üzerindeki etkileri; hücre canlılık testleri, koloni oluşturabilme kapasiteleri, detaylı moleküler mekanizmaların gen ve protein bazında incelenmesi ve üç boyutlu küresel yapılar oluşturabilme potansiyelleri üzerinden incelenmiştir. P53 geni mutasyonu bakımından farklılık gösteren MCF7 ve T47D hücreleri kullanılarak USP7 hedeflenmesinin antikanser aktivitesinin p53 bağımlı olup olmadığı incelenmiştir.USP7 enziminin kanser gelişiminde rol oynadığı bütün moleküler mekanizmaların teşhisi çalışmaları devam ediyor olsa da; USP7 blokajının potansiyel antikanser aktivitesini gösteren üç farklı deneysel stratejide, USP7 inaktivasyonu sonucu birçok moleküler, fizyolojik ve morfolojik değişiklik gözlemlenmiştir. USP7 inaktivasyonun, MCF7 ve ,T47D hücre hatlarının proliferasyon, invazyon ve metastaz kapasitelerini düşürmüştür. Bu çalışma USP7 enziminin hem protein, hem de gen düzeyinde hedeflenmesinin MCF7 ve T47D hücreleri üzerindeki etkisinin karşılaştırıldığı ilk çalışmadır.

THE DIFFERENTIAL EFFECT OF USP7 ON BREAST CANCER CELL LINESBreast cancer has the highest mortality rate among women compared to other various types of cancer. As a multi-stage and complicated cancer type, breast cancer might be initiated by various stimuli. Most of the breast cancer patients have been diagnosed with a familial predisposition due to the poor genetical heritage. Investigation of mutated proteins and affected pathways are bare essential to develop an effective cure for targeted therapy.In the current study, potential anti-cancer activity of USP7 gene supression has been evaluated by in vitro cell proliferation analysis, the examination of alterations in gene and protein expression profile, three dimensional sphere formation capacity and colony forming unit assays. The small molecule inhibitor of USP7 enzyme in addition to small interfering RNA (siRNA) and lentiviral short hairpin vector (shRNA) has been used as targeting strategies against USP7. MCF7 and T47D human breast cancer cell lines, which maintain different P53 gene status, have been used to determine whether the anti-cancer effect of USP7 enzyme is p53 dependent or in-dependent.Overall, a significant anticancer activity of USP7 inhibition has been detected in vitro for the breast cancer cell lines. Many molecular, physiological and morphological changes have been observed upon USP7 inactivation in all of the three different experimental strategy indicating the potential anti-cancer activity of USP7 blockage. USP7 inactivation inhibited the cancer cell proliferation, invasion and metastasis in MCF7 and T47D cell lines. However, further investigation should also be conducted with the purpose of comprehending the exact molecular mechanism which underlies in the total effect of USP7 on tumorigenic progression. This is the first study in literature which offers a critical examination of the differential effects of targeting USP7 enzyme by both at protein and gene levels in MCF7 and T47D cell lines.