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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66940
PROTECTION AGAINST CISPLATIN IN CALORIE-RESTRICTED SACCHAROMYCES CEREVISIAE IS MEDIATED BY THE NUTRIENT-SENSOR PROTEINS RAS2, TOR1, OR SCH9 THROUGH ITS TARGET GLUTATHIONE
Sch9
Tor1
Saccharomyces cerevisiae
restrição calórica
cisplatina
glutationa
Author
Affilliation
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, CDTS Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil / Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, CDTS Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil / Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Há um interesse substancial no desenvolvimento de estratégias alternativas para quimioterapia do câncer visando aumentar a especificidade do medicamento e prevenir a resistência tumoral. Foi demonstrado que a restrição calórica (RC) torna as células cancerígenas humanas mais suscetíveis a medicamentos do que as células normais. De fato, a deficiência de proteínas de sinalização de nutrientes imita a RC, o que é suficiente para melhorar a resposta ao estresse oxidativo e a expectativa de vida apenas em células saudáveis. Assim, embora a RC e a redução da sinalização de nutrientes possam desempenhar um papel importante na resposta celular à quimioterapia, os mecanismos subjacentes completos ainda não são completamente compreendidos. Aqui, investigamos a relação entre as proteínas sensoras de nutrientes Ras2, Sch9 ou Tor1 e a resposta de células de Saccharomyces cerevisiae com restrição calórica à cisplatina. Usando cepas mutantes de tipo selvagem e sensoras de nutrientes, mostramos que a exclusão de qualquer uma dessas proteínas imita a RC e é suficiente para aumentar a proteção celular. Além disso, mostramos que a glutationa (GSH) é essencial para a proteção adequada da RC de células de levedura sob quimioterapia com cisplatina. Ao medir as taxas de sobrevivência e os níveis de GSH, descobrimos que a citotoxicidade da cisplatina leva a uma diminuição no conteúdo de GSH refletindo em um aumento do dano oxidativo. Finalmente, investigando a fragmentação do DNA e a apoptose, concluímos que o GSH contribui para a sobrevivência celular mediada por CR.
Abstract
There is substantial interest in developing alternative strategies for cancer chemotherapy aiming to increase drug specificity and prevent tumor resistance. Calorie restriction (CR) has been shown to render human cancer cells more susceptible to drugs than normal cells. Indeed, deficiency of nutrient signaling proteins mimics CR, which is sufficient to improve oxidative stress response and life expectancy only in healthy cells. Thus, although CR and reduction of nutrient signaling may play an important role in cellular response to chemotherapy, the full underlying mechanisms are still not completely understood. Here, we investigate the relationship between the nutrient sensor proteins Ras2, Sch9, or Tor1 and the response of calorie-restricted Saccharomyces cerevisiae cells to cisplatin. Using wild-type and nutrient-sensing mutant strains, we show that deletion of any of these proteins mimics CR and is sufficient to increase cell protection. Moreover, we show that glutathione (GSH) is essential for proper CR protection of yeast cells under cisplatin chemotherapy. By measuring the survival rates and GSH levels, we found that cisplatin cytotoxicity leads to a decrease in GSH content reflecting in an increase of oxidative damage. Finally, investigating DNA fragmentation and apoptosis, we conclude that GSH contributes to CR-mediated cell survival.
Keywords in Portuguese
Ras2Sch9
Tor1
Saccharomyces cerevisiae
restrição calórica
cisplatina
glutationa
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