- Ruolo di Glutaredossina-2 nella trasformazione tumorale oncocitaria
- Role of Glutaredoxin-2 in tumor oncocytic transformation
- Tedesco, Greta <1993>
Subject
- MED/03 Genetica medica
Description
- Gli oncocitomi sono tumori epiteliali caratterizzati da un accumulo di mitocondri strutturalmente e funzionalmente compromessi, a prognosi generalmente benigna. Le cause genetiche della trasformazione oncocitaria sono tuttora sconosciute; pertanto, lo studio di oncocitomi in contesti familiari sindromici è utile nella ricerca dei determinanti genetici predisponenti il fenotipo. Diversi membri di una famiglia affetta da sindrome dell’iperparatiroidismo con tumore della mandibola (HPT-JT), dovuta ad un'ampia delezione in CDC73, hanno mostrato recidiva di tumori paratiroidei oncocitari. Il sequenziamento dell’esoma ha escluso mutazioni private della famiglia; all'interno della delezione ereditata, tuttavia, sono stati individuati elementi regolatori del gene glutaredossina 2 (GLRX2), codificante un'isoforma mitocondriale deputata alla deglutationilazione proteica reversibile -modificazione modulante l’attività di numerosi target- il cui ruolo nel cancro non è noto. La proteina è risultata assente in tutti i tumori e dimezzata nei tessuti sani dei soggetti. Per indagare se la sua assenza alteri la deglutationilazione proteica predisponendo al fenotipo oncocitario, sono stati generati modelli cellulari TPC1 e HCT116 GLRX2 KO in cui sono stati riscontrati un ridotto tasso proliferativo ed un'alterata glutationilazione proteica, particolarmente in seguito a stress ossidativo. Un esperimento pilota in vivo ha mostrato cellule KO oncocitoidi, con mitocondri morfologicamente alterati, suggerendo che l’alterazione redox innescata dall’assenza di GLRX2 possa indurre una disfunzione metabolica mitocondriale tale da mimare quelle osservate negli oncocitomi. L’analisi proteomica ha individuato diversi target di glutationilazione nei campioni KO identificando proteine del ciclo di Krebs e della catena respiratoria mitocondriale. In particolare, una marcata glutationilazione del complesso della piruvato deidrogenasi (PDHc) è stata correlata ad una ridotta sintesi di ATP dipendente da piruvato. Considerando l'importanza dello stress ossidativo nella fisiopatologia del cancro ed il ruolo del glutatione nella risposta antiossidante, GLRX2 rappresenta un potenziale candidato nella regolazione del metabolismo ossidativo nelle cellule tumorali esposte allo stress e nella modulazione del fenotipo tumorale.
- Oncocytomas are epithelial tumors characterized by an accumulation of structurally and functionally compromised mitochondria, with a generally benign prognosis. The genetic causes behind oncocytic transformation are still unknown; therefore, the study of oncocytomas in syndromic familial contexts is particularly useful in the search for the genetic determinants of this phenotype. Several members of a family affected by hyperparathyroidism-jaw tumor syndrome (HPT-JT), due to a large deletion in CDC73, had recurrence of oncocytic parathyroid tumors. Exome sequencing ruled out private family mutations; however, within the inherited deletion, regulatory elements of the glutaredoxin 2 (GLRX2) gene have been identified. This gene encodes a mitochondrial isoform responsible for reversible protein deglutathionylation –a modification that modulates the activity of various targets- whose role in cancer is still unknown. The protein was absent in all tumors and halved in the healthy tissues of the subjects. To investigate whether its absence alters protein deglutathionylation predisposing to the oncocytic phenotype, TPC1 and HCT116 GLRX2 KO cell models were generated in which a reduced proliferative rate and altered glutathionylation of the proteome were found, particularly following oxidative stress. A pilot in vivo experiment showed oncocytic-like KO cells, with numerous altered mitochondria, consolidating the hypothesis that the redox alteration triggered by the absence of GLRX2 may induce a mitochondrial metabolic dysfunction mimicking those observed in oncocytomas. Proteomic analysis identified different glutathionylation targets in the KO samples such as proteins of the Krebs cycle and mitochondrial respiratory chain. Marked glutathionylation of the pyruvate dehydrogenase complex (PDHc) was correlated with a reduction in pyruvate-dependent ATP synthesis rate. Given the importance of oxidative stress in cancer pathophysiology and the role of glutathione in antioxidant response and protein function, GLRX2 represents a potential candidate in the regulation of oxidative metabolism in cancer cells exposed to stress and in the modulation of tumor phenotype.
Date
- 2023-03-22
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-29154
Tedesco, Greta (2023) Ruolo di Glutaredossina-2 nella trasformazione tumorale oncocitaria, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Scienze mediche generali e scienze dei servizi