Interaction of S100A8 or S100A9 with SFPQ in EoL-1 and EoL-1R cells = EoL-1 과 EoL-1R 세포에서 S100A8 또는 S100A9과 SFPQ의 상호작용

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Chronic eosinophilic leukemia (CEL) is a chronic myeloproliferative neoplasm characterized by a clonal proliferation of eosinophilic precursors that lead to increase eosinophils in the peripheral blood, the bone marrow, and possibly peripheral tissues. Imatinib has been used as an anti-cancer drug to treat CEL. Imatinib is very effective in CEL, but recently it has been reported that the cancer cells have become resistant against the drug causing clinical problems for molecular-targeted therapies.
S100A8 and S100A9 are calcium- and zinc-binding proteins which play a prominent roles in the regulation of inflammatory processes and immune responses. SFPQ is a splicing factor proline and glutamine rich. S100A8 and S100A9 are associated with cancer and SFPQ reverse the role after interaction with certain molecule such as JNK.
Thus, this study was carried out to investigate the interaction of S100A8 or S100A9 with SFPQ which exist in EoL-1 and EoL-1R cells. The extracts of nucleus and cytosol were applied in a column attached with recombinant S100A8 or S100A9. After elution, the binding proteins were electrophoresed and identified by MALDI-TOF. EoL-1 and imatinib-resistant EoL-1 cells (designated EoL-1R cells) were incubated for 24 h, 48 h, and 72 h in the absence and/or presence (10 μg/mL) of S100A8 or S100A9 and then the alterations of S100A8, S100A9 and SFPQ were analyzed using western blot. And to confirm the movement of S100A8/A9 and SFPQ in nucleus and cytosol of EoL-1 and EoL-1 cells treated with/without S100A8 and S100A9. However, regardless of whether treated with S100A8/A9 or not, there were no changes. Also, immunocytochemistry was performed to confirm the change of expression level and binding of these proteins. Though their expression levels were not changed and S100A8 and S100A9 have no effect on alteration of S100A8, S100A9, and SFPQ, their bindings were slightly increased. To know the more accurate binding localities, electron microscopic examination was performed. The homodimers of S100A8, S100A9, and SFPQ, and each protein were located in the cytoplasm as well as in the nucleus. In addition, they form a heterodimer (S100A8/SFPQ, S100A9/SFPQ). A notable change was that the heterodimer increases in the cytosol in a time-dependent manner after treatment with S100A8 or S100A9. Previously, it was shown that the apoptosis was increased by the treatment of S100A8 or S100A9 among S100 family in EoL-1 and EoL-1R cells.
Taken together, these data indicate that SFPQ interaction with S100A8 or S100A9 may play essential role in apoptosis of leukemia cells and imatinib-resistant leukemia cells.

국문 초록 (Abstract)

만성 호산구성 백혈병 (CEL)은 말초 혈액, 골수 및 말초조직에서 호산구성 전구체의 클론 (clonal) 증식을 유도하여 호산구 증가를 특징으로 하는 만성 골수 증식성 신생물이다. Imatinib은 만성 호산구성 백혈병을 치료하는 항암제로 사용되어 왔다. Imatinib은 만성 호산구성 백혈병에서 매우 효과적이지만, 최근에는 암세포가 분자 표적 치료법에 대한 약물치료에 내성을 가지게 되었다고 보고되었다.
S100A8과 S100A9은 칼슘과 아연에 결합하는 단백질로 염증 과정과 면역 반응의 조절에 중요한 역할을 한다. SFPQ는 splicing factor proline and glutamine rich 이다. S100A8과 S100A9는 암과 관련이 있으며 SFPQ는 JNK와 같은 특정 분자와의 상호작용 후에 역할을 변경한다.
따라서 본 연구는 EoL-1 및 EoL-1R 세포에 존재하는 S100A8 또는 S100A9와 SFPQ의 상호 작용을 조사하기 위해 수행되었다. Column에 재조합 S100A8 및 S100A9 단백질을 부착시키고 EoL-1 및 EoL-1R 세포의 핵 및 세포질의 추출물을 추가적으로 결합시켰다. S100A8 및 S100A9에 결합된 단백질을 용출 후 단백질을 전기영동하고 MALDI-TOF로 동정하였다. EoL-1 및 Imatinib 내성 EoL-1 세포 (EoL-1R 세포로 명명)를 S100A8 및 S100A9으로 처리하지 않거나 또는 처리한 조건 (10㎍ / mL)에서 24 시간, 48 시간 및 72 시간 동안 배양하였다. S100A8, S100A9 및 SFPQ의 발현의 변화는 Western blot을 사용하여 분석하였다. 또한 EoL-1 및 EoL-1R 세포에서 발현 수준의 변화와 이들 단백질의 결합을 확인하기 위해 immunocytochemistry을 시행하였다. 단백질들의 발현 수준은 변하지 않았고 S100A8과 S100A9는 S100A8, S100A9 및 SFPQ의 변화에 영향을 미치지 않았지만 단백질들의 결합은 약간 증가했다. 더 정확한 결합 부위를 알아보기 위해 전자현미경 검사를 수행했다. S100A8, S100A9 및 SFPQ 및 각 단백질의 동종이량체는 핵 뿐만 아니라 세포질에 위치했다. 또한 그들은 동종이량체 (S100A8 / SFPQ, S100A9 / SFPQ)를 형성했다. 주목 할 만한 변화는 S100A8 또는 S100A9로 처리 한 후 시간 의존적 방식으로 세포질에서 이종이량체가 증가한다는 것이다.
이전 실험에서 EoL-1 및 EoL-1R 세포는 S100 계열 중 S100A8 또는 S100A9의 처리에 의해 세포 사멸이 증가하는 것으로 나타났다. 종합하면, 이들 데이터는 S100A8 또는 S100A9와의 SFPQ 상호 작용이 백혈병 세포 및 Imatinib 내성 백혈병 세포의 세포사멸에 필수적인 역할을 할 수 있음을 나타낸다.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT = ⅰ
• TABLE OF CONTENTS = ⅳ
• LIST OF FIGURES = ⅴ
• Ⅰ. INTRODUCTION = 1
• Ⅱ. MATERIALS AND METHODS = 4
• Ⅲ. RESULTS = 9
• Ⅳ. DISCUSSION = 26
• 국문요지 = 31
• REFERENCES = 34