phiên mã, dịch mã
Đối với các protein thuộc nhóm tham gia vào quá trình phiên mã, dịch mã và cải biến sau phiên mã, dịch mã, chúng tôi xác định đƣợc 5 protein có biểu hiện khác biệt giữa mô ung thƣ và mô đại trực tràng bình thƣờng. Các protein này bao gồm: TAF2 RNA polymerase II, Zinc finger protein 658, Transcription factor IIIA, Myc- binding factor Max và Translational activator GCN1.
Họ protein Zinc finger là một nhóm các protein liên kết với một hay nhiều ion zinc để ổn định cấu trúc. Những protein này đƣợc biết có thể đóng vai trò là các yếu tố phiên mã hoặc yếu tố đồng phiên mã. Khi hoạt động nhƣ một yếu tố phiên mã, protein này sẽ gắn với ADN và ức chế sự biểu hiện của gen đích. Khi hoạt động nhƣ yếu tố đồng phiên mã, Zinc finger protein sẽ gắn với các yếu tố phiên mã và điều khiển hoạt động của các yếu tố này. Tùy thuộc vào tình trạng của tế bào mà protein này có thể điều khiển làm tăng cƣờng hay ức chế phiên mã của gen đích cho phù hợp (Hình 13) [33]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nhận thấy sự biểu hiện tăng lên đáng kể của protein Zinc finger 658 ở mô ung thƣ so với mô đại trực tràng bình thƣờng. Sự biến đối của protein này ở mô ung thƣ chứng tỏ quá trình phiên mã của một số gen trong tế bào ung thƣ đã bị ảnh hƣởng. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi về sự biểu hiện tăng lên của Zinc finger protein là phù hợp với một số nghiên cứu khác trên thế giới nhƣ nghiên cứu của Xue Bai và cộng sự, của Shi-Yong Li và cộng sự năm 2010 [8Error! Reference source not found., 35].
63
Hình 13. Cơ chế tác dụng của Zinc finger protein đối với quá trình phiên mã [33]
A: Zinc finger protein đóng vai trò nhƣ yếu tố phiên mã B: Zinc finger protein đóng vai trò nhƣ yếu tố đồng phiên mã
Ngoài ra, các protein khác nhƣ TAF2 RNA polymerase II (TBP-associated factor, 150 kDa), transcription factor IIIA, protein Max (Myc- binding factor) cũng đóng vai trò là các yếu tố điều hòa phiên mã. Trong đó, TAF2 RNA polymerase II điều hòa khởi đầu phiên mã một cách chính xác bằng RNA polymerase II. Transcription factor IIIA đảm bảo quá trình phiên mã chính xác của RNA polymerase III. Protein Max cũng đóng vai trò điều hòa quá trình phiên mã bằng việc tạo phức hợp với protein Myc hoặc Mad để nhận dạng trình tự đặc biệt trên gen đích. Trong khi phức hệ Myc-Max đóng vai trò hoạt hóa phiên mã thì phức hệ Mad- Max lại đóng vai trò là yếu tố ức chế phiên mã [56]. Sự thay đổi mức độ biểu hiện của 3 protein này trong mô ung thƣ có thể thay đổi mức độ phiên mã của một số gen trong tế bào ung thƣ và góp phần trong quá trình phát sinh, phát triển ung thƣ đại trực tràng.
Protein GCN1 đóng vai trò là yếu tố hoạt hóa quá trình dịch mã. Nó gián tiếp điều khiển quá trình dịch mã và thực hiện chức năng liên quan đến EF3 trong ribosome bằng cách điều hòa họa động của GCN2 protein kinase. Trong nghiên cứu này, protein GCN1 biểu hiện rất mờ nhạt ở mô ung thƣ đại trực tràng so với mô đại trực tràng bình thƣờng. Sự thay đổi này có thể liên quan đến hoạt động dịch mã trong tế bào ung thƣ.
64
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thu đƣợc, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1. Bằng kỹ thuật điện di hai chiều đã phân tách đƣợc các protein trong mô ung thƣ đại trực tràng và mô đại trực tràng bình thƣờng của các bệnh nhân thành các spot riêng rẽ trên các bản gel điện di hai chiều.
2. Đã xác định đƣợc các spot protein biểu hiện khác biệt giữa mô ung thƣ đại trực tràng và mô đại trực tràng bình thƣờng của từng bệnh nhân ung thƣ đại trực tràng. Trong đó có 43 spot khác biệt chung ở các bệnh nhân gồm: 16 spot biểu hiện tăng, 17 spot biểu hiện giảm và 10 spot không xuất hiện ở bản gel mô ung thƣ.
4. Sử dụng kỹ thuật phân tích MALDI - TOF MS đã xác định đƣợc 41 spot tƣơng ứng với 29 protein đã đƣợc định danh và 12 protein giả thuyết. Các protein đã đƣợc nhận dạng đƣợc chia thành 5 nhóm chức năng bao gồm: nhóm protein liên quan đến chu trình tế bào và apoptosis; protein liên quan đến quá trình miễn dịch, bảo vệ cơ thể; protein tham gia cấu trúc tế bào; protein tham gia trong các quá trình trao đổi chất; protein tham gia vào quá trình phiên mã, dịch mã và cải biến sau phiên mã, dịch mã. Trong đó, một số protein có biểu hiện khác biệt đặc trƣng giữa mô ung thƣ đại trực tràng so với mô đại trực tràng bình thƣờng nhƣ Zinc finger protein 658, cytokeratin-1 biểu hiện tăng ở mô ung thƣ; các protein MHC class I antigen, HSP27, Creatine kinase chain B, profilin-4 biểu hiện giảm rõ rệt ở mô ung thƣ và Suppressor of tumorigenicity 20 protein chỉ xuất hiện ở mô đại trực tràng bình thƣờng mà không xuất hiện trong mô ung thƣ.
65
KIẾN NGHỊ
Từ quá trình nghiên cứu thực tế, chúng tôi đƣa ra một số kiến nghị sau: 1. Tiếp tục nhận dạng các spot protein biểu hiện khác biệt giữa mô ung thƣ đại trực tràng so với mô đại trực tràng bình thƣờng trên số lƣợng bệnh nhân lớn hơn nhằm tìm ra các protein đặc trƣng cho ung thƣ đại trực tràng.
2. Tiếp tục thu thập mẫu và phân tích proteomics mô đại trực tràng của bệnh nhân ung thƣ đại trực tràng ở các giai đoạn ung thƣ khác nhau nhằm phân tích sự biến đổi thành phần các protein liên quan đến bệnh.
66
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Phan Văn Chi (2006), Proteomics – Khoa học về hệ protein, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
2. Đỗ Ngọc Liên (2004), Miễn dịch học cơ sở, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
3. Huỳnh Quyết Thắng (2009), ”Điều trị ung thƣ đại trực tràng gia đoạn II-III tại Bệnh viện Ung bƣớu Cần Thơ”, Y Học TP. Hồ Chí Minh, 13(1), pp. 177 – 186.
Tiếng Anh
4. Albrethsen J., Bøgebo R., Gammeltoft S., Olsen J., Winther B., Raskov H. (2005), “Upregulated expression of human neutrophil peptides 1, 2 and 3 (HNP 1-3) in colon cancer serum and tumours: a biomarker study”, BMC Cancer, 5(1).
5. Albrethsen J., Moller C. H., Olsen J., Raskov H., Gammeltoft S. (2006), “Human neutrophil peptides 1, 2 and 3 are biochemical markers for metastatic colorectal cancer”, Eur J Cancer, 42(17), pp. 3057 – 64.
6. Alfonso P., Núñez A., Lombardia L., and Sánchez L. (2005), “Proteomic expression analysis of colorectal cancer by two-dimensional differential gel electrophoresis”, PROTEOMICS, 5(10), pp. 2602-2611.
7. Allal A.S., Kähne T., Reverdin A. K., Lippert H., Schlegel W., Reymond M. A. (2004), “Radioresistance-related proteins in rectal cancer”, PROTEOMICS, 4(8), pp. 2261-2269.
8. Bai X., Li S. Y., Yu B., An P., Cai H. Y., Du J. F. (2010), “Proteome analysis of human colorectal cancer tissue using 2-D DIGE and tandem mass
67
spectrometry for identification of disease-related proteins”, African Journal of Biotechnology, (41), pp. 6840-6847.
9. Balasubramani M., Day B. W., Schoen R. E., Getzenberg R. H. (2006), “Altered expression and localization of creatine kinase B, heterogeneous nuclear ribonucleoprotein F, and high mobility group box 1 protein in the nuclear matrix associated with colon cancer”, Cancer Res.
10. Cancer Research UK (2012), Treating Bowel Cancer - A Quick Guide.
11. Ciocca D. R., Calderwood S. K. (2005), “Heat shock proteins in cancer: diagnostic, prognostic, predictive, and treatment implications”, Cell Stress Chaperones, 10(2), pp. 86–103.
12. Dukes C. E. (1932), “The classification of cancer of the rectum”, Journal of Pathological Bacteriology, 35(3), pp. 323-332.
13. Fedirko V., Tramacere I., Bagnardi V., Rota M., Scotti L., Islami F., Negri E., Straif K., Romieu I., La V. C., Boffetta P, Jenab M. (2011), "Alcohol drinking and colorectal cancer risk: an overall and dose-response meta- analysis of published studies", Annals of oncology : official journal of the European Society for Medical Oncology / ESMO, 22(9), pp. 1958–1972. 14. Gasparini G., Hayes D. F. (2006), “Biomarkers in Breast Cancer, Molecular
Diagnostics for Predicting and Monitoring Therapeutic Effect”, Humana Press, pp.18–20.
15. Goldstein M. J., Mitchell E. P. (2005), “Carcinoembryonic antigen in the staging and follow-up of patients with colorectal cancer”, Cancer Invest; 23(4), pp. 338-51.
16. International Agency for Research on Cancer (2011), Cancer Worldwide, Cancer Research UK.
68
17. Jing Y., Zhang J., Waxman S., Mira-y-Lopez R. (1996), “Upregulation of cytokeratins 8 and 18 in human breast cancer T47D cells is retinoid-specific and retinoic acid receptor-dependent”, Differentiation, 60(2),pp. 109-117. 18. Kim C. Y., Jung W. Y., Lee H. J., Kim H. K., Kim A., Shin B. K. (2012),
“Proteomic analysis reveals overexpression of moesin and cytokeratin 17 proteins in colorectal carcinoma”, Oncol Rep., 27(3), pp. 608-620.
19. Kim T. E., Kim Y. W., Hwang S. Y., Shin S. M., Shin J. W., Lee Y. H., Shin S. Y., Han K. T., Lee J. M., Namkoong S. E., Kim J. W. (2002), “Candidate tumor suppressor, HCCS-1 is downregulated in human cancers and induces apoptosis in cervical cancer”, Int. J. Cancer, 97, pp.780–786.
20. Habermann J. K., Bader F. G., Franke C., Zimmermann K., Gemoll T., Fritzsche B., Ried T., Auer G., Bruch H. P., Roblick U. J. (2008), “From the genome to the proteome - biomarkers in colorectal cancer”,
Langenbeck's Archives of Surgery, 393(1), pp. 93-104.
21. Labianca R., Beretta G. D., Kildani B., Milesi L., Merlin F., Mosconi S., Pessi M. A., Prochilo T., Quadri A., Gatta G., Braud de F., Wils J. (2010), “Colon cancer”, Critical Reviews in Oncology/Hematology, 74(2010), 106–133. 22. Lee I. M., Shiroma E. J., Lobelo F., Puska P., Blair S. N., Katzmarzyk P. T.
(2012), “Effect of physical inactivity on major non-communicable diseases worldwide: an analysis of burden of disease and life expectancy”, Lancet. 23. Li C., Tan Y. X., Zhou H., Ding S. J., Li S. J., Ma D. J., Man X. B., Hong
Y., Zhang L., Li L., Xia Q. C., Wu J. R., Wang H. Y., Zeng R. (2005), “Proteomic analysis of hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma: Identification of potential tumor markers”, Proteomics, 5(4), pp. 1125-1139.
24. Liebler D. C. (2002), Introduction to Proteomics, Humana Press, Totowa, NJ, USA.
69
25. Lucas S. D., Ek B., Rask L., Rastad J., Akerström G., Juhlin C. (1997), “Aberrantly expressed cytokeratin 1, a tumor-associated autoantigen in papillary thyroid carcinoma”, Int J Cancer., 73(2), pp. 171-177.
26. Marion M. B. (1976), “A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein – Dye Binding”, Analytical Biochemistry, 72, pp. 248 – 254.
27. Maximilian L. W., Maike A. L., Markus R. (2012), “The central role of initiator caspase-9 in apoptosis signal transduction and the regulation of its activation and activity on the apoptosome”, Experimental Cell Research, 318(11), pp. 1213–1220.
28. National Commission of Digestive Disease (2008), “Cancers of the Digestive System”, Nature, 445, pp. 111-115.
29. Newton K. F., Newman W., Hill J. (2010), “Review of biomarkers in colorectal cancer”, Colorectal Disease, 14(1), pp. 3-17.
30. Parkin D. M., Bray F. I., Devesa S. S. (2001), “Cancer burden in the year 2000. The global picture”, Eur J Cancer 2001, 37(8), pp. 4-66.
31. Peng Y., Li X., Wu M., Yang J., Liu M., Zhang W., Xiang B., Wang X., Li X., Li G., Shen S. (2012), “New prognosis biomarkers identified by dynamic proteomic analysis of colorectal cancer”, Mol. BioSyst., 8, pp. 3077-3088.
32. Polanski M., Anderson N.L. (2006), “A List of Candidate Cancer Biomarkers for Targeted Proteomics”, Biomarker Insights, 2, pp. 1-48.
33. Radiya G. A., Helen M. B., Ruth M. A. (2012), “Zinc fingers of the cerebellum (Zic): Transcription factors and co-factors”, The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 44(11), pp. 2065–2068.
34. Research Advocacy Network (2010), Biomarkers in Cancer – An Introductory Guide for Advocates.
70
35. Shi Y. L., Ping A., Hui-Yun C., Xue B., Ying-Nan Z., Bo Y., Fu-Yi Z., Gang C. (2010), “Proteomic analysis of differentially expressed proteins involving in liver metastasis of human colorectal carcinoma”, Hepatobiliary Pancreat Dis Int, 9, pp. 149-153.
36. Tan H. T., Wu W., Ng Y. Z., Zhang X., Yan B., Ong C. W., Tan S., Salto-Tellez M., Hooi S. C., Chung M. C. (2012), “Proteomic analysis of colorectal cancer metastasis: stathmin-1 revealed as a player in cancer cell migration and prognostic marker”, J Proteome Res., 11(2), pp. 1433-1445.
37. Xue H., Lu B., Zhang J., Wu M., Huang Q., Wu Q., Sheng H., Wu D., Hu J., Lai M. (2010), “Identification of serum biomarkers for colorectal cancer metastasis using a differential secretome approach”, J Proteome Res. ;9(1), pp. 545-55.
38. Xuezhi B., Quingsong L., Tet W. F., Shashikant J., Tao Y., Han-Ming S., Choon N. O., Peh Y. C., Kong W. E, Choy-Leong H. (2006), “Proteomic Analysis of Colorectal Cancer Reveals Alterations in Metabolic Pathways”,
Molecular & Cellular Proteomics, 5(6), pp. 1119 - 1130.
39. Yu J. K., Chen Y. D., Zheng S. (2004), “An integrated approach to the detection of colorectal cancer utilizing proteomics and bioinformatics”, World J Gastroenterol, 10, pp. 3127-3131.
40. Ward D. G.,Nyangoma S.,Joy H., Hamilton E., Wei W., Tselepis C., Steven N., Wakelam M. J. O. , Johnson P. J. ,Ismail T., Martin A. (2008), “Proteomic profiling of urine for the detection of colon cancer”, Proteome Science, 2008, pp. 6-19.
41. Watson A. J., Collins P. D. (2011), “Colon cancer: acivilixation disorder”,
Digestive diseases, 29(2):, pp. 222-228.
42. Weng Y. R., Cui Y., Fang J. Y. (2012), “Biological functions of cytokeratin 18 in cancer”, Mol Cancer Res., 10(4), pp. 485-493.
71
43. Westermeier R., Naven T. (2002), Proteomics in practice, Wiley-VCH Verlag- GmbH, Freiburg.
44. Wittenmayer N., Jandrig B., Rothkegel M., Schlüter K., Arnold W., Haensch W., Scherneck S., Jockusch B. M. (2004), “Tumor Suppressor Activity of Profilin Requires a Functional Actin Binding Site”, Mol Biol Cell., 15(4), pp. 1600-1608.
45. World Health Organisation (2008), Global Cancer Facts & Figures, 2rd Edition, American Cancer Society Inc.
Công cụ World Wide Web
46. http://www.cancerstaging.org/staging/index.html (6/12/2012). 47. http://www.cancer.gov/cancertopics/pdq/treatment/colon/Patient/page2 (20/12/2012). 48. http://www.cancer.gov/dictionary (20/12/2012). 49. http://giangduongykhoa.wordpress.com/2009/02/22/ung-th%C6% (15/12/2012). 50. http://iwandahnial.wordpress.com/2010/11/16/understanding-colorectal-cancer (10/12/2012). 51. http://www.lesc.ic.ac.uk/projects/appp.html (12/12/2012). 52. http://www.medicinenet.com/colon_cancer/page2.htm (02/12/2012). 53. http://www.sinobiological.com/Cancer-Biomarker-a-835.html (10/12/2012). 54. http://www.timbacsy.com/tin-tuc-ung-thu-ung-th%C6%B0-d%E1%BA%A1i- tr%E1%BB%B1c-trang-co-di-truy%E1%BB%81n/ (15/12/2012). 55. http://ungthuvn.org/chude.aspx?id=406 (20/12/2012). 56. http://www.uniprot.org/ (25/12/2012). 57. http://www.webmd.com/digestive-disorders/picture-of-the-colon (25/05/2012).
i
PHỤ LỤC 1. DANH SÁCH BỆNH NHÂN UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU
TT Mã Họ và tên bệnh nhân Tuổi Giới tính Vị trí khối u Phân loại TNM Ngày lấy mẫu
1 8276 Vũ Quang N. 63 Nam Đại tràng T2N1M0
05/11/201 0
2 10597 Hoàng Thị Q. 51 Nữ Đại tràng T3N1M0 10/5/2011 3 10608 Ninh Thị C. 46 Nữ Trực tràng T2N0M0 10/5/2011 4 11781 Dƣơng Văn T. 57 Nam Trực tràng T2N0M0 02/8/2011
5 10483 Lƣơng Xuân Đ. 69 Nữ Trực tràng 04/5/2011
6 2903 Nguyễn Văn S. 71 Nam Đại tràng T3N0M0 7 3558 Nguyễn Hữu Đ. 42 Nam Trực tràng T4N0M0 8 11812 Nguyễn Trung T. 57 Nam Trực tràng T3N0M0 9 4644 Hoàng Hữu T. 55 Nam Trực tràng T4N1 10 4841 Cà Thị V. 68 Nữ Trực tràng T3N0
ii
SỬ DỤNG PHẦN MỀM MASCOT
Mascot Search Results
User : Nguyen Ha
Email : hanguyen510@gmail.com Search title :
Database : NCBInr 20121223 (22321465 sequences; 7672129783 residues) Taxonomy : Homo sapiens (human) (247296 sequences)
Timestamp : 28 Dec 2012 at 00:33:13 GMT
Top Score : 67 for gi|7512479, heat shock protein 27 - human
Mascot Score Histogram
Protein score is -10*Log(P), where P is the probability that the observed match is a random event.
Protein scores greater than 66 are significant (p<0.05).
Concise Protein Summary Report
Format As
Concise Protein Summary Help
Significance threshold p< 0.05
Max. number of hits AUTO
Preferred taxonomy All entries Re-Search All
iii
gi|194377706 Mass: 59960 Score: 45 Expect: 7.3 Matches: 5
unnamed protein product [Homo sapiens]
gi|119612620 Mass: 10145 Score: 37 Expect: 54 Matches: 3
PTK2 protein tyrosine kinase 2, isoform CRA_d [Homo sapiens]
gi|119593833: 3 Mass: 13334 Score: 32 Expect: 1.5e+02 Matches
hCG1993516 [Homo sapiens]
gi|7661690 Mass: 59781 Score: 31 Expect: 1.8e+02 Matches:
4
coiled-coil domain-containing protein 9 [Homo sapiens]
gi|150170683 Mass: 19012 Score: 31 Expect: 2.2e+02 Matches
: 3
uncharacterized protein C3orf72 [Homo sapiens]
gi|119588496 Mass: 6159 Score: 30 Expect: 2.4e+02 Matches
: 3
hCG2045252 [Homo sapiens]
gi|87849 Mass: 4793 Score: 30 Expect: 2.6e+02 Matches: 2
Ig heavy chain V-III region (JP11) - human (fragment)