Διαμεμβρανική μεταφορά νουκλεοσιδίων και αναλόγων νουκλεοσιδίων από βακτήρια του μικροβιώματος
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Ιωσηφίδου, Νικολέτα
Iosifidou, Nikoleta
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
φυλογενετική και λειτουργική χαρτογράφηση των βακτηριακών μεταφορέων της γεμσιταβίνης (dFdC)
phylogenetic and functional mapping of bacterial transporters for gemcitabine (dFdC)
phylogenetic and functional mapping of bacterial transporters for gemcitabine (dFdC)
Περιγραφή
Ένα από τα ευρύτερα χρησιμοποιούμενα αντικαρκινικά φάρμακα, η γεμσιταβίνη (dFdC),
ανάλογο του νουκλεοσιδίου της κυτιδίνης, αποτελεί «χρυσό κανόνα» για την αντιμετώπιση
επιθετικών καρκίνων του παγκρέατος. Πρόσφατα (Geller et al., 2017) δείχθηκε ότι τα βακτήρια
που εποικίζουν καρκινικούς όγκους συμβάλλουν στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας έναντι του
φαρμάκου μεταβολίζοντάς το στην ανενεργή του μορφή (dFdU). Το φαινόμενο συσχετίσθηκε
με συγκεκριμένα είδη γ-Πρωτεοβακτηρίων (κυρίως Pseudomonas putida, Klebsiella
pneumoniae και Citrobacter freundii), τα οποία περιέχουν πολλαπλούς δυνητικούς μεταφορείς
που θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνοι για την πρόσληψη του ανάλογου dFdC.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή ασχολείται με την ταυτοποίηση πιθανών μεταφορέων
γεμσιταβίνης των βακτηριακών ειδών Klebsiella pneumoniae και Citrobacter freundii. Έχοντας
ως βάση τους κύριους μεταφορείς γεμσιταβίνης της Escherichia coli K-12, NupC και NupG
(Anagnostopoulou, Botou, and Frilingos, αδημοσίευτα αποτελέσματα), πραγματοποιήθηκε
φυλογενετική ανάλυση των πιθανών μεταφορέων νουκλεοσιδίων των αντίστοιχων
οικογενειών, CNT (NupC-like) και NHS (NupG-like), σε όλα τα Πρωτεοβακτήρια. Από τους
ομόλογους μεταφορείς που εντοπίστηκαν στα δύο βακτήρια, οι συγγενικά κοντινότεροι των
δύο μεταφορέων της Ε. coli υποβλήθηκαν σε λειτουργικό χαρακτηρισμό, μέσω ετερόλογης
έκφρασης σε κύτταρα Ε. coli JW2389 (ΔnupC).
Συνολικά ταυτοποιήθηκαν πέντε, υψηλής συγγένειας, μεταφορείς για τη γεμσιταβίνη (KΜ <
12.5 μΜ και > 2.5 μΜ). Αυτοί είναι οι KpNupC, KpvcCNT και KpNupG από το στέλεχος K.
pneumoniae ATCC 25955 και οι CfNupC και CfNupG από το C. freundii ATCC 8090. Επίσης
βρέθηκε ότι οι μεταφορείς αυτοί μπορούν να αναγνωρίσουν τα φυσικά πυριδιμινικά
νουκλεοσίδια ουριδίνη και κυτιδίνη. Από τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύεται για πρώτη
φορά ότι τα παραπάνω βακτηριακά στελέχη που συναντώνται συχνά στο αδενοκαρκίνωμα του
παγκρεατικού πόρου (Geller et al., 2017, Nejman et al., 2020) μπορούν να προσλάβουν με
υψηλή συγγένεια το ανάλογο dFdC (γεμσιταβίνη). Ταυτόχρονα αναδεικνύεται η σημασία μιας
νέας οικογένειας μεταφορέων νουκλεοσιδίων που σχετίζεται με τη διαμεμβρανική μεταφορά
γεμσιταβίνης, της οικογένειας NHS, η οποία βρίσκεται μόνο στα βακτήρια, σε αντίθεση με την
οικογένεια CNT η οποία είναι ευρέως διαδεδομένη και περιλαμβάνει μεταφορείς
γεμσιταβίνης τόσο σε βακτήρια όσο και στον άνθρωπο. Συνολικά, η εργασία αυτή αποτελεί
μια αρχική πειραματική βάση, προκειμένου να αναλυθεί περαιτέρω η εμπλοκή
συγκεκριμένων βακτηρίων στη διαθεσιμότητα του φαρμάκου εντός των όγκων και κατ’
επέκταση στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας των παγκρεατικών καρκινικών κυττάρων έναντι της
γεμσιταβίνης.
Gemcitabine (dFdC ), a widely used anticancer drug, is considered as a «gold standard» therapy in treating aggressive pancreatic cancers. Recent research (Geller et al., 2017) has revealed that bacteria colonizing cancer tumors play a role in the development of drug resistance. These bacteria metabolize gemcitabine into its inactive form (dFdU), leading to reduced efficacy. This phenomenon has been associated with specific species of γ Proteobacteria, particularly Pseudomonas putida , Klebsiella pneumoniae and Citrobacter freundii , which possess multiple candidate transporters for the uptake of dFdC. In this thesis, we focus on elucidating the potential gemcitabine transporters of two bacterial species, Klebsiella pneumoniae and Citrobacter freundii . Based on NupC and NupG of Escherichia coli K 12, which we identified as the main gemcitabine transporters in E. coli (Anagnostopoulou, Botou, and Frillingos, unpublished data), we conducted a phylogenetic analysis of the putative nucleoside transporters belonging to the CNT (NupC like) and NHS (NupG like) families, across all Proteobacteria. Among the homologous transporters identified in K pneumoniae and C freundii , we focused on the transporters that exhibited close similarity to the E. coli homologs. These transporters were further characterized through functional analysis via heterologous expression in Ε coli JW2389 ( ΔnupC ). A total of five high affinity gemcitabine transporters were identified ( KKΜ < 12.5 µM and > 2.5 µ μM), namely KpNupC, KpvcCNT and KpNupG from K. pneumoniae strain ATCC 25955 and CfNupC and CfNupG from C. freundi strain ATCC 8090. These results reveal that bacterial strains frequently found in pancreatic ductal adenocarcinoma (Geller et al., 2017, Nejman et al., 2020) can effectively transport gemcitabine with high affinity . Additionally, this study highlights the significance of a novel family of nucleoside transporters, the NHS family, which is exclusively found in bacteria in contrast to the CNT family which is widely distributed and includes gemcitabine transporters in both bacteria and humans. Overall, this work provides an initial experimental basis in order to further analyze the involvement of specific bacteria in drug availability within tumors and in the development of gemcitabine resistance in pancreatic cancer cells.
Gemcitabine (dFdC ), a widely used anticancer drug, is considered as a «gold standard» therapy in treating aggressive pancreatic cancers. Recent research (Geller et al., 2017) has revealed that bacteria colonizing cancer tumors play a role in the development of drug resistance. These bacteria metabolize gemcitabine into its inactive form (dFdU), leading to reduced efficacy. This phenomenon has been associated with specific species of γ Proteobacteria, particularly Pseudomonas putida , Klebsiella pneumoniae and Citrobacter freundii , which possess multiple candidate transporters for the uptake of dFdC. In this thesis, we focus on elucidating the potential gemcitabine transporters of two bacterial species, Klebsiella pneumoniae and Citrobacter freundii . Based on NupC and NupG of Escherichia coli K 12, which we identified as the main gemcitabine transporters in E. coli (Anagnostopoulou, Botou, and Frillingos, unpublished data), we conducted a phylogenetic analysis of the putative nucleoside transporters belonging to the CNT (NupC like) and NHS (NupG like) families, across all Proteobacteria. Among the homologous transporters identified in K pneumoniae and C freundii , we focused on the transporters that exhibited close similarity to the E. coli homologs. These transporters were further characterized through functional analysis via heterologous expression in Ε coli JW2389 ( ΔnupC ). A total of five high affinity gemcitabine transporters were identified ( KKΜ < 12.5 µM and > 2.5 µ μM), namely KpNupC, KpvcCNT and KpNupG from K. pneumoniae strain ATCC 25955 and CfNupC and CfNupG from C. freundi strain ATCC 8090. These results reveal that bacterial strains frequently found in pancreatic ductal adenocarcinoma (Geller et al., 2017, Nejman et al., 2020) can effectively transport gemcitabine with high affinity . Additionally, this study highlights the significance of a novel family of nucleoside transporters, the NHS family, which is exclusively found in bacteria in contrast to the CNT family which is widely distributed and includes gemcitabine transporters in both bacteria and humans. Overall, this work provides an initial experimental basis in order to further analyze the involvement of specific bacteria in drug availability within tumors and in the development of gemcitabine resistance in pancreatic cancer cells.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Γεμσιταβίνη (dFdC), Μεταφορείς νουκλεοσιδίων, Ανάπτυξη Χημειοανθεκτικότητας, Μικροβίωμα Ανθρώπινων Όγκων, Νέοι Θεραπευτικοί Στόχοι
Θεματική κατηγορία
Βακτηριακοί μεταφορείς νουκλεοσιδίων/ανάλογων νουκλεοσιδίων του ανθρώπινου μικροβιώματος
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Όνομα επιβλέποντος
Φριλίγγος, Ευστάθιος
Εξεταστική επιτροπή
Μπέης, Δημήτριος
Πολίτου, Αναστασία
Χριστοφορίδης, Σάββας
Παπαμαρκάκη, Θωμαΐς
Πολίτου, Αναστασία
Χριστοφορίδης, Σάββας
Παπαμαρκάκη, Θωμαΐς
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
133 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States