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Active mixture of serum-circulating small molecules selectively inhibits proliferation and triggers apoptosis in cancer cells via induction of ER stress.
Scheffer, Dalma; Kulcsár, Gyula; Nagyéri, György; Kiss-Merki, Marianna; Rékási, Zoltán; Maloy, Magnus; Czömpöly, Tamás.
Afiliación
  • Scheffer D; Cancer Research and Drug Development Center, Culevit Ltd., Pécs, Finn u. 1/1., 7630, Hungary.
  • Kulcsár G; Cancer Research and Drug Development Center, Culevit Ltd., Pécs, Finn u. 1/1., 7630, Hungary.
  • Nagyéri G; Soft Flow Hungary Ltd., Pécs, Ürögi fasor 2/A, 7628, Hungary.
  • Kiss-Merki M; Soft Flow Hungary Ltd., Pécs, Ürögi fasor 2/A, 7628, Hungary.
  • Rékási Z; Department of Anatomy, Medical School, University of Pécs, Pécs, Szigeti u. 12., 7624, Hungary.
  • Maloy M; Department of Anatomy, Medical School, University of Pécs, Pécs, Szigeti u. 12., 7624, Hungary.
  • Czömpöly T; Cancer Research and Drug Development Center, Culevit Ltd., Pécs, Finn u. 1/1., 7630, Hungary. Electronic address: tczompoly@foss.dk.
Cell Signal ; 65: 109426, 2020 01.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-31669205
ABSTRACT
Genetic and epigenetic regulation as well as immune surveillance are known defense mechanisms to protect organisms from developing cancer. Based on experimental evidence, we proposed that small metabolically active molecules accumulating in cancer cells may play a role in an alternative antitumor surveillance system. Previously, we reported that treatment with a mixture of experimentally selected small molecules, usually found in the serum (defined 'active mixture', AM), selectively induces apoptosis in cancer cells and significantly inhibits tumor formation in vivo. In this study, we show that the AM elicits gene expression changes characteristic of endoplasmic reticulum (ER) stress in HeLa, MCF-7, PC-3 and Caco-2 cancer cells, but not in primary human renal epithelial cells. The activation of the ER stress pathway was confirmed by the upregulation of ATF3, ATF4, CHAC1, DDIT3 and GDF15 proteins. Mechanistically, our investigation revealed that eIF2α, PERK and IRE1α are phosphorylated upon treatment with the AM, linking the induction of ER stress to the antiproliferative and proapoptotic effects of the AM previously demonstrated. Inhibition of ER stress in combination with BBC3 and PMAIP1 knockdown completely abrogated the effect of the AM. Moreover, we also demonstrated that the AM induces mIR-3189-3p, which in turn enhances the expression of ATF3 and DDIT3, thus representing a possible new feedback mechanism in the regulation of ATF3 and DDIT3 during ER stress. Our results highlight small molecules as attractive anticancer agents and warrant further evaluation of the AM in cancer therapy, either alone or in combination with other ER stress inducing agents.
Asunto(s)
Antineoplásicos/farmacología; Apoptosis/efectos de los fármacos; Estrés del Retículo Endoplásmico/efectos de los fármacos; Regulación Neoplásica de la Expresión Génica/efectos de los fármacos; Suero/metabolismo; Acetamidas/farmacología; Factor de Transcripción Activador 3/genética; Factor de Transcripción Activador 3/metabolismo; Factor de Transcripción Activador 4/genética; Factor de Transcripción Activador 4/metabolismo; Proteínas Reguladoras de la Apoptosis/genética; Proteínas Reguladoras de la Apoptosis/metabolismo; Línea Celular Tumoral; Proliferación Celular/efectos de los fármacos; Ciclohexilaminas/farmacología; Regulación hacia Abajo/efectos de los fármacos; Retículo Endoplásmico/efectos de los fármacos; Estrés del Retículo Endoplásmico/genética; Endorribonucleasas/metabolismo; Factor 2 Eucariótico de Iniciación/metabolismo; Perfilación de la Expresión Génica; Regulación Neoplásica de la Expresión Génica/genética; Técnicas de Silenciamiento del Gen; Humanos; MicroARNs/genética; MicroARNs/metabolismo; Análisis de Secuencia por Matrices de Oligonucleótidos; Proteínas Serina-Treonina Quinasas/metabolismo; Proteínas Proto-Oncogénicas/genética; Proteínas Proto-Oncogénicas/metabolismo; Proteínas Proto-Oncogénicas c-bcl-2/genética; Proteínas Proto-Oncogénicas c-bcl-2/metabolismo; Factor de Transcripción CHOP/genética; Factor de Transcripción CHOP/metabolismo; Regulación hacia Arriba/efectos de los fármacos; eIF-2 Quinasa/metabolismo; gamma-Glutamilciclotransferasa/genética; gamma-Glutamilciclotransferasa/metabolismo
Palabras clave

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Banco de datos: MEDLINE Asunto principal: Regulación Neoplásica de la Expresión Génica / Apoptosis / Suero / Estrés del Retículo Endoplásmico / Antineoplásicos Idioma: En Revista: Cell Signal Año: 2020 Tipo del documento: Article País de afiliación: Hungria

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Banco de datos: MEDLINE Asunto principal: Regulación Neoplásica de la Expresión Génica / Apoptosis / Suero / Estrés del Retículo Endoplásmico / Antineoplásicos Idioma: En Revista: Cell Signal Año: 2020 Tipo del documento: Article País de afiliación: Hungria