Nghiên cứu khả ức chế hoạt tính Aurora kinaza in vitro Derrone phân lập từ Vông Nem Erythrina orientalis L Murr Nguyễn Thị Như Trang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm; Mã số 60 42 01 14 Người hướng dẫn: TS Hoàng Thị Mỹ Nhung Năm bảo vệ: 2013 Abstract Kiểm tra ảnh hưởng Derrone lên tăng trưởng số dòng tế bào ung thư ni cấy đơn lớp 2D Trình bày ảnh hưởng Derrone lên chu trình tế bào Bước đầu nghiên cứu tác động Derrone lên hoạt tính Aurora kinaza thông qua kiểm tra khả ức chế phosphoryl hóa histon H3 vị trí Serine 10 (H3PS10) Keywords Sinh học thực nghiệm; Aurora kinaza in vitro Derrone; Cây Vông nem Erythrina Orientalis L.Murr Content MỞ ĐẦU Hóa trị phương pháp truyền thống, mang tính chất toàn thânvà phương pháp sử dụng điều trị ung thư Những tiến vượt bậc thập niên vừa qua góp phần khẳng định nâng cao vai trò hóa trị ung thư Các tiến lĩnh vực sinh học ung thư hoàn thiện phương pháp điều trị việc tìm thuốc có chế tác động mang tính đặc hiệu Song song với đó, việc nghiên cứu chuyên sâu chất, chế phát sinh xâm lấn bệnh quan tâm nghiên cứu Trong trình đa giai đoạn hình thành khối u, tế bào ung thư thu nhận biểu nhiều đặc điểm, có sáu khả sinh học bật tạo nên đặc tính phức tạp mặt tổ chức bệnh, bao gồm: trì tín hiệu tăng sinh; trốn tránh yếu tố ức chế khối u; chống lại chết tế bào; cho phép nhân lên gần bất tử; cảm ứng hình thành mạch máu hoạt hóa q trình xâm lấn di Quá trình xảy xuyên suốt để tế bào bất thường hình thành khối u thể tăng sinh khơng kiểm sốt tế bào, mà nguyên phân giai đoạn thiết yếu Vì để ngăn chặn ung thư, nguyên phân trở thành đích tác động đầy tiềm Kết hợp kiến thức thành tựu khoa học đó, có nhiều hợp chất thử nghiệm nghiên cứu tác dụng ức chế phát triển tế bào ung thư nhắm đến yếu tố khác tham gia vào nguyên phân, enzym kinaza điều khiển chu trình tế bào mối quan tâm hàng đầu nhà khoa học giới năm gần Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu mới, hứa hẹn phát mang tính đột phá Vốn đất nước thiên nhiên ưu đãi, nằm vùng nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có thảm thực vật vô phong phú đa dạng với 12.000 loài thực vật bậc cao khác Từ nhiều kỷ nay, thực vật không nguồn cung cấp dinh dưỡng cho người mà phương thuốc chữa bệnh quý giá bao gồ m thu ốc chớ ng ung thư nói riêng bệnh khác nói chung Bởi vậy, nghiên cứu tìm hợp chất từ nguồn dược liệu thiên nhiên có khả chữa ung thư hướng nghiên cứu nhiều nhà khoa học thầy thuốc đầu tư tập trung nghiên cứu nhiều năm Phát triển xu hướng, nhằm góp phần đẩy mạnh việc nghiên cứu chế phẩm có tiềm chữa ung thư, đặc biệt chế phẩm có khả tác động lên enzym kinaza chu trình tế bào, chúng tơi tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu khả ức chế hoạt tính Aurora kinaza in vitro Derrone phân lập từ Vông nem Erythrina orientalis L Murr” với nhiệm vụ sau: Kiểm tra ảnh hưởng Derrone lên tăng trưởng số dòng tế bào ung thư nuôi cấy đơn lớp 2D Nghiên cứu ảnh hưởng Derrone lên chu trình tế bào Bước đầu nghiên cứu tác động Derrone lên hoạt tính Aurora kinaza thông qua kiểm tra khả ức chế phosphoryl hóa histon H3 vị trí Serine 10 (H3PS10) Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Thị Ngọc Ánh (2012), Nghiên cứu khả chống ung thư hoạt chất phân lập từ Vông nem (Erythrina orientalis (L.) Murr., Fabaceae) Hậu phác (Magnolia officinalis Rehd Et wils, Magnoliaceae), Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội PGS TS Nguyễn Thanh Long, PGS TS Bùi Đức Dương, Ths Phan Thị Thu Hương (2012), Xét nghiệm đếm tế bào T-CD4 điều trị HIV/AIDS, Bộ Y tế Tài liệu Tiếng Anh Adams RR, Wheatleya SP, Gouldsworthy AM, Kandels-Lewis SE, Carmena M, Smythe C, Gerloff DL, Earnshaw WC (2000), "INCENP binds the Aurora-related kinase AIRK2 and is required to target it to chromosomes, the central spindle and cleavage furrow".Current biology : CB, 10 (17), p 1075-1078 Bolanos-Garcia VM (2005), "Aurora kinases".The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 37 (8), p 1572-1577 Brown J, Koretke K, Birkeland M, Sanseau P, Patrick D (2004), "Evolutionary relationships of Aurora kinases: Implications for model organism studies and the development of anti-cancer drugs".BMC Evolutionary Biology, (1), p 39 Cazales M, Schmitt E, Montembault E, Dozier C, Prigent C, Ducommun B (2005), "CDC25B Phosphorylation by Aurora A Occurs at the G2/M Transition and is Inhibited by DNA Damage".Cell Cycle, (9), p 1233-1238 Cerutti H, Casas-Mollano JA (2009), "Histone H3 phosphorylation: Universal code or lineage specific dialects?".Epigenetics, (2), p 71-75 Cooper GM, Hausman RE (2007), The Cell A Molecular Approach, De Souza CPC, Osmani AH, Wu L-P, Spotts JL, Osmani SA (2000), "Mitotic Histone H3 Phosphorylation by the NIMA Kinase in Aspergillus nidulans".Cell, 102 (3), p 293302 10 Ditchfield C, Johnson VL, Tighe A, Ellston R, Haworth C, Johnson T, Mortlock A, Keen N, Taylor SS (2003 April 28), "Aurora B couples chromosome alignment with anaphase by targeting BubR1, Mad2, and Cenp-E to kinetochores".J Cell Biol, 161(2) (p 267–280 11 Edziri H, Mastouri M, Mahjoub MA, Mighri Z, Mahjoub A, Verschaeve L (2012), 12 13 14 15 "Antibacterial, Antifungal and Cytotoxic Activities of Two Flavonoids from Retama raetam Flowers".Molecules, 17 (6), p 7284-7293 Fu J, Bian M, Jiang Q, Zhang C (2007), "Roles of Aurora Kinases in Mitosis and Tumorigenesis".Molecular Cancer Research, (1), p 1-10 Fukasawa K (2007), "Oncogenes and tumour suppressors take on centrosomes".Nat Rev Cancer, (12), p 911-924 Glover DM, Leibowitz MH, McLean DA, Parry H (1995), "Mutations in aurora prevent centrosome separation leading to the formation of monopolar spindles".Cell, 81 (1), p 95-105 Goto H, Yasui Y, Nigg EA, Inagaki M (2002), "Aurora-B phosphorylates Histone H3 at serine28 with regard to the mitotic chromosome condensation".Genes to Cells, (1), p 11-17 16 Hannak E, Kirkham M, Hyman AA, Oegema K (2001), "Aurora-A kinase is required for centrosome maturation in Caenorhabditis elegans".The Journal of Cell Biology, 155 (7), p 1109-1116 17 Harrington EA, Bebbington D, Moore J, Rasmussen RK, Ajose-Adeogun AO, Nakayama T, Graham JA, Demur C, Hercend T, Diu-Hercend A, Su M, Golec JMC, Miller KM (2004), "VX-680, a potent and selective small-molecule inhibitor of the Aurora kinases, suppresses tumor growth in vivo".Nat Med, 10 (3), p 262-267 18 Hauf S, Cole RW, LaTerra S, Zimmer C, Schnapp G, Walter R, Heckel A, Meel Jv, Rieder CL, Peters J-M (2003 April 28), "The small molecule Hesperadin reveals a role for Aurora B in correcting kinetochore–microtubule attachment and in maintaining the spindle assembly checkpoint".J Cell Biol., 161(2) (p 281–294 19 Hirota T, Lipp JJ, Toh B-H, Peters J-M (2005), "Histone H3 serine 10 phosphorylation by Aurora B causes HP1 dissociation from heterochromatin".Nature, 438 (p 1176-1180 20 Hsu J-Y, Sun Z-W, Li X, Reuben M, Tatchell K, Bishop DK, Grushcow JM, Brame CJ, Caldwell JA, Hunt DF, Lin R, Smith MM, Allis CD (2000), "Mitotic Phosphorylation of Histone H3 Is Governed by Ipl1/aurora Kinase and Glc7/PP1 Phosphatase in Budding Yeast and Nematodes".Cell, 102 (3), p 279-291 21 Jordan MA, Wilson L (2004), "Microtubules as a target for anticancer drugs".Nat Rev Cancer, (4), p 253-265 22 Katayama H, Sen S (2010), "Aurora kinase inhibitors as anticancer molecules".Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms, 1799 (10–12), p 829-839 23 Keen N, Taylor S (2004), "Aurora-kinase inhibitors as anticancer agents".Nat Rev Cancer, (12), p 927-936 24 Khan J, Ezan F, Crémet J-Y, Fautrel A, Gilot D, Lambert M, Benaud C, Troadec M-B, Prigent C (2011), "Overexpression of Active Aurora-C Kinase Results in Cell Transformation and Tumour Formation".PLoS ONE, (10), p e26512 25 Kimura M, Matsuda Y, Yoshioka T, Okano Y (1999), "Cell Cycle-dependent Expression and Centrosome Localization of a Third Human Aurora/Ipl1-related Protein Kinase, AIK3".Journal of Biological Chemistry, 274 (11), p 7334-7340 26 Kollareddy M, Dzubak P, Zheleva D, Hajduch M (2008), "Aurora kinases: structure, functions and their association with cancer".Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub, 152(1) (p 27–33 27 Lang Q, Zhang H, Li J, Xie F, Zhang Y, Wan B, Yu L (2010), "3-Hydroxyflavone inhibits endogenous Aurora B and induces growth inhibition of cancer cell line".Molecular Biology Reports, 37 (3), p 1577-1583 28 Li X, Sakashita G, Matsuzaki H, Sugimoto K, Kimura K, Hanaoka F, Taniguchi H, Furukawa K, Urano T (2004), "Direct Association with Inner Centromere Protein (INCENP) Activates the Novel Chromosomal Passenger Protein, Aurora-C".Journal of Biological Chemistry, 279 (45), p 47201-47211 29 Li Y, Zhang Z-F, Chen J, Huang D, Ding Y, Tan M-H, Qian C-N, Resau JH, Kim H, Teh BT (2010), "VX680/MK-0457, a potent and selective Aurora kinase inhibitor, targets both tumor and endothelial cells in clear cell renal cell carcinoma".Am J Transl Res, (3), p 296-308 30 Liebmann JE, Cook JA, Lipschultz C, Teague D, Fisher J, Mitchell JB (1993), "Cytotoxic studies of pacfitaxel (Taxol®) in human tumour cell lines".Br J Cancer, 68 (p 1104-1109 31 Marumoto T, Zhang D, Saya H (2005), "Aurora-A - A guardian of poles".Nat Rev Cancer, (1), p 42-50 32 Meerloo J, Kaspers GL, Cloos J (2011), Cell Sensitivity Assays: The MTT Assay, Humana Press, 33 Meraldi P, Honda R, Nigg EA (2002), "Aurora-A overexpression reveals tetraploidization as a major route to centrosome amplification in p53–/– cells".EMBO Journal, 21(4) (p 483-492 34 Mielke S, Sparreboom A, Mross K (2006), "Peripheral neuropathy: A persisting challenge in paclitaxel-based regimes".European Journal of Cancer, 42 (1), p 24-30 35 Oh W, Lee C-H, Seo J, Chung M, Cui L, Fomum ZT, Kang J, Lee H (2009), "Diacylglycerol acyltransferase-inhibitory compounds from Erythrina senegalensis".Archives of Pharmacal Research, 32 (1), p 43-47 36 Ota T, Suto S, Katayama H, Han Z-B, Suzuki F, Maeda M, Tanino M, Terada Y, Tatsuka M (2002), "Increased Mitotic Phosphorylation of Histone H3 Attributable to AIM-1/Aurora-B Overexpression Contributes to Chromosome Number Instability".Cancer Research, 62 (18), p 5168-5177 37 Pérez-Cadahía B, Drobic B, Davie JR (2009), "H3 phosphorylation: dual role in mitosis and interphaseThis paper is one of a selection of papers published in this Special Issue entitled 30th Annual International Asilomar Chromatin and Chromosomes Conference and has undergone the Journal’s usual peer review process".Biochemistry and Cell Biology, 87 (5), p 695-709 38 Petersen J, Paris J, Willer M, Philippe M, Hagan IM (2001), "The S pombe aurorarelated kinase Ark1 associates with mitotic structures in a stage dependent manner and is required for chromosome segregation".Journal of Cell Science, 114 (24), p 43714384 39 Prigent C, Dimitrov S (2003), "Phosphorylation of serine 10 in histone H3, what for?".Journal of Cell Science 116 (p 3677-3685 40 Qi G, Ogawa I, Kudo Y, Miyauchi M, Siriwardena BSMS, Shimamoto F, Tatsuka M, Takata T (2007), "Aurora-B expression and its correlation with cell proliferation and metastasis in oral cancer".Virchows Archiv, 450 (3), p 297-302 41 Rahman M, lane A, Swindell A, Bartram S (2006), Introduction to Flow Cytometry, AbD serotec, 42 Roghi C, Giet R, Uzbekov R, Morin N, Chartrain I, Le Guellec R, Couturier A, Doree M, Philippe M, Prigent C (1998), "The Xenopus protein kinase pEg2 associates with the centrosome in a cell cycle-dependent manner, binds to the spindle microtubules and is involved in bipolar mitotic spindle assembly".Journal of Cell Science, 111 (5), p 557572 43 Schumacher JM, Golden A, Donovan PJ (1998), "AIR-2: An Aurora/Ipl1-related Protein Kinase Associated with Chromosomes and Midbody Microtubules Is Required for Polar Body Extrusion and Cytokinesis in Caenorhabditis elegans Embryos".The Journal of Cell Biology, 143 (6), p 1635-1646 44 Schumacher JM, Ashcroft N, Donovan PJ, Golden A (1998), "A highly conserved centrosomal kinase, AIR-1, is required for accurate cell cycle progression and segregation of developmental factors in Caenorhabditis elegans embryos".Development, 125 (22), p 4391-4402 45 Slanina H, König A, Claus H, Frosch M, Schubert-Unkmeir A (2011), "Real-time impedance analysis of host cell response to meningococcal infection".Journal of Microbiological Methods, 84 (1), p 101-108 46 Slattery SD, Mancini MA, Brinkley BR, Hall RM (2009), "Aurora-C kinase supports mitotic progression in the absence of Aurora-B".Cell Cycle, (18), p 2986-2997 47 Smith SL, Bowers NL, Betticher DC, Gautschi O, Ratschiller D, Hoban PR, Booton R, Santibanez-Koref MF, Heighway J (2005), "Overexpression of aurora B kinase (AURKB) in primary non-small cell lung carcinoma is frequent, generally driven from one allele, and correlates with the level of genetic instability".Br J Cancer, 93 (6), p 719-729 48 Sorrentino R, Libertini S, Pallante PL, Troncone G, Palombini L, Bavetsias V, SpallettiCernia D, Laccetti P, Linardopoulos S, Chieffi P, Fusco A, Portella G (2005), "Aurora B Overexpression Associates with the Thyroid Carcinoma Undifferentiated Phenotype and Is Required for Thyroid Carcinoma Cell Proliferation".Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 90 (2), p 928-935 49 Stöcklein WFM, Behrsing O, Scharte G, Micheel B, Benkert A, Schưßler W, Warsinke A, Scheller FW (2000), "Enzyme kinetic assays with surface plasmon resonance (BIAcore) based on competition between enzyme and creatinine antibody".Biosensors and Bioelectronics, 15 (7–8), p 377-382 50 Stoepel J, Ottey MA, Kurischko C, Hieter P, Luca FC (2005), "The Mitotic Exit Network Mob1p-Dbf2p Kinase Complex Localizes to the Nucleus and Regulates Passenger Protein Localization".Molecular Biology of the Cell, 16 (12), p 5465-5479 51 Toda K, Naito K, Mase S, Ueno M, Uritani M, Yamamoto A, Ushimaru T (2012), "APC/C-Cdh1-dependent anaphase and telophase progression during mitotic slippage".Cell Division, (4), p 52 Trott O, Olson AJ (2010), "AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading".Journal of Computational Chemistry, 31 (2), p 455-461 53 Tyler RK, Shpiro N, Marquez R, Eyers PA (2007), "VX-680 Inhibits Aurora A and Aurora B Kinase Activity in Human Cells".Cell Cycle, (22), p 2846-2854 54 Vader G, Lens SMA (2008), "The Aurora kinase family in cell division and cancer".Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer, 1786 (1), p 60-72 55 Van Hooser A, Goodrich DW, Allis CD, Brinkley BR, Mancini MA (1998), "Histone H3 phosphorylation is required for the initiation, but not maintenance, of mammalian chromosome condensation".Journal of Cell Science, 111 (23), p 3497-3506 56 Wei Y, Yu L, Bowen J, Gorovsky MA, Allis CD (1999), "Phosphorylation of Histone H3 Is Required for Proper Chromosome Condensation and Segregation".Cell, 97 (1), p 99-109 57 Xie F, Lang Q, Zhou M, Zhang H, Zhang Z, Zhang Y, Wan B, Huang Q, Yu L (2012), "The dietary flavonoid luteolin inhibits Aurora B kinase activity and blocks proliferation of cancer cells".European Journal of Pharmaceutical Sciences, 46 (5), p 388-396 58 Yan X, Cao L, Li Q, Wu Y, Zhang H, Saiyin H, Liu X, Zhang X, Shi Q, Yu L (2005), "Aurora C is directly associated with Survivin and required for cytokinesis".Genes to Cells, 10 (6), p 617-626 Tài liệu Website 59 http://www.janusinfo.se/Beslutsstod/Miljo-och-lakemedel/About-the-environment-andpharmaceuticals/About-classification/ ... nghiên cứu chế phẩm có tiềm chữa ung thư, đặc biệt chế phẩm có khả tác động lên enzym kinaza chu trình tế bào, chúng tơi tiến hành thực đề tài: Nghiên cứu khả ức chế hoạt tính Aurora kinaza in vitro. .. Việt Nguyễn Thị Ngọc Ánh (2012), Nghiên cứu khả chống ung thư hoạt chất phân lập từ Vông nem (Erythrina orientalis (L.) Murr. , Fabaceae) Hậu phác (Magnolia officinalis Rehd Et wils, Magnoliaceae),... vitro Derrone phân lập từ Vông nem Erythrina orientalis L Murr với nhiệm vụ sau: Kiểm tra ảnh hưởng Derrone lên tăng trưởng số dòng tế bào ung thư ni cấy đơn lớp 2D Nghiên cứu ảnh hưởng Derrone