Obezitede Ras ile ilişkili nükleer protein geni anlatımının adipogenez ile ilişkisinin araştırılması

Yıl 2016, Cilt: 2 Sayı: 3, 201 - 207, 01.09.2016

Sinem Banur Demir Meliha Koldemir Gündüz Mehtap Çevik Çavlan Çiftçi , Belgin Süsleyici

Öz

Amaç: Bu çalışmada Ras ile ilişkili nükleer protein (RAN)’in; farklı gelişim evrelerindeki adipositlere, farklı dozlarda uygulanacak olan oksidatif stres faktörlerine (stearik asit, linoleik asit, etanol ve hidrojen peroksit) karşı yanıt olarak gen anlatımının ne yönde değişim göstereceği ile birlikte hücrelerin proliferasyon yeteneklerine olan etkileri araştırıldı.

Gereç ve yöntemler: Çalışmada RAN geninin obezitedeki rolünü belirlemek amacıyla fare kökenli 3T3-L1 fibroblast hücreleri, iCELLigence sistemi ile gerçek zamanlı olarak gözlemlenerek, preadiposit ve olgun adipositlere farklılaştırıldı. Bu hücreler farklı konsantrasyonlarda sitotoksik ajanlara maruz bırakıldı ve hücre proliferasyonları yine iCELLigence sistemi ile izlendi. Elde edilen hücrelerden haberci RNA izolasyonu, haberci RNA’dan tamamlayıcı DNA sentezi ve elde edilen genetik materyalde sitotoksik ajanlara yanıt olarak, RAN geninin ekspresyonundaki değişimler TaqMan gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu ile tespit edildi.

Bulgular: Oksidatif stres ajanlarının uygulama süreleri, gerçek zamanlı hücre monitörizasyonu ile çeşitli konsantrasyonların uygulanması sonrası IC50 değeri elde edilerek saptandı. 24 saat hidrojen peroksit (H2O2) uygulaması sonucu IC50 değeri 807 μM olarak saptandı. 24 saat 1 mM H2O2 uygulaması 3T3-L1 adiposit hücrelerinde letal etkiye sahipken 50-250 μM konsantrasyon aralığındaki H2O2 uygulamalarının adiposit proliferasyonunun üzerine anlamlı bir etkisi olmadığı gözlendi. RAN gen anlatımı dört ve beş saat 600 μM H2O2 uygulaması sonrası artarken; stearik asit, etanol ve 24 saat H2O2 uygulaması sonrası azaldı. Linoleik asit uygulaması sonucunda ise RAN geni ekspresyonu tamamen susturuldu.

Sonuç: 600 μM H2O2’ye dört saat maruz kalan adipositlerde RAN geni anlatımı kontrol hücrelere kıyasla iki kat artarken, aynı dozda beş saat muamelenin gen anlatımını altı kata yakın artırdığının gözlenmesi farklılaşmış adiposit hücrelerinde glikoz homeostazının bozulduğunu düşündürmektedir. Etanolün RAN geni ifadesini azaltmasının ise insülin direncinin artmasına katkıda bulunduğu düşüncesindeyiz.

Anahtar Kelimeler

Adiposit, gen ekspresyonu, iCELLigence, obezite, Ras ile ilişkili nükleer protein

Kaynakça

• World Health Organization (WHO). Eriim adresi: http://www.who.int/topics/obesity/en/ [Eriim tarihi: 04.01.2016]
• Ozcan U, Yilmaz E, Ozcan L, Furuhashi M, Vaillancourt E, Smith RO, et al. Chemical chaperones reduce ER stress and restore glucose homeostasis in a mouse model of type 2 diabetes. Science 2006;313:1137-40.
• Cinti S, Cigolini M, Bosello O, Björntorp P. A morphological study of the adipocyte precursor. J Submicrosc Cytol 1984;16:243-51.
• Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology. İstanbul: Nobel Kitapevi; 2001.
• Sengier A. Multifactorial etiology of obesity: nutritional and central aspects. Rev Med Brux 2005;26:211-4. [Abstract]
• Wangensteen T, Undlien D, Tonstad S, Retterstİl L. Genetic causes of obesity. Tidsskr Nor Laegeforen 2005;125:3090-3. [Abstract]
• Irigaray P, Newby JA, Lacomme S, Belpomme D. Overweight/obesity and cancer genesis: more than a biological link. Biomed Pharmacother 2007;61:665-78.
• Koerner A, Kratzsch J, Kiess W. Adipocytokines: leptin--the classical, resistin--the controversical, adiponectin--the promising, and more to come. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2005;19:525-46.
• Harvey AE, Lashinger LM, Hursting SD. The growing challenge of obesity and cancer: an inflammatory issue. Ann N Y Acad Sci 2011;1229:45-52.
• Trujillo ME, Scherer PE. Adipose tissue-derived factors: impact on health and disease. Endocr Rev 2006;27:762-78.
• Drivas GT, Shih A, Coutavas E, Rush MG, D'Eustachio P. Characterization of four novel ras-like genes expressed in a human teratocarcinoma cell line. Mol Cell Biol 1990;10:1793-8.
• Ren M, Drivas G, D’Eustachio P, Rush MG. Ran/TC4: a small nuclear GTP-binding protein that regulates DNA synthesis. J Cell Biol 1993;120:313-23.
• Clarke PR, Zhang C. Spatial and temporal coordination of mitosis by Ran GTPase. Nat Rev Mol Cell Biol 2008;9:464-77.
• Nagai M, Yoneda Y. Small GTPase Ran and Ran- binding proteins. Biomol Concepts 2012;3:307-18.
• Bischoff FR, Ponstingl H. Catalysis of guanine nucleotide exchange on Ran by the mitotic regulator RCC1. Nature 1991;354:80-2.
• Bischoff FR, Krebber H, Kempf T, Hermes I, Ponstingl H. Human RanGTPase-activating protein RanGAP1 is a homologue of yeast Rna1p involved in mRNA processing and transport. Proc Natl Acad Sci U S A 1995;92:1749-53.
• Coutavas E, Ren M, Oppenheim JD, D'Eustachio P, Rush MG. Characterization of proteins that interact with the cell-cycle regulatory protein Ran/TC4. Nature 1993;366:585-7.
• Yokoyama N, Hayashi N, Seki T, Panté N, Ohba T, Nishii K, et al. A giant nucleopore protein that binds Ran/TC4. Nature 1995;376:184-8.
• Sazer S, Dasso M. The ran decathlon: multiple roles of Ran. J Cell Sci 2000;113:1111-8.
• Nemergut ME, Lindsay ME, Brownawell AM, Macara IG. Ran-binding protein 3 links Crm1 to the Ran guanine nucleotide exchange factor. J Biol Chem 2002;277:17385-8.
• Moore MS, Blobel G. The two steps of nuclear import, targeting to the nuclear envelope and translocation through the nuclear pore, require different cytosolic factors. Cell 1992;69:939-50.
• Moore MS, Blobel G. The GTP-binding protein Ran/ TC4 is required for protein import into the nucleus. Nature 1993;365:661-3.
• Ye F, Zhang H, Yang YX, Hu HD, Sze SK, Meng W, et al. Comparative proteome analysis of 3T3-L1 adipocyte differentiation using iTRAQ-coupled 2D LC-MS/MS. J Cell Biochem 2011;112:3002-14.
• Kanno Y, Miyazaki Y, Inouye Y. The nuclear import of the constitutive androstane receptor by importin/Ran-GTP systems. Biochim Biophys Acta 2010;1803:968-74.
• Renehan AG, Tyson M, Egger M, Heller RF, Zwahlen M. Body-mass index and incidence of cancer: a systematic review and meta-analysis of prospective observational studies. Lancet 2008;371:569-78.
• Cowey S, Hardy RW. The metabolic syndrome: A high- risk state for cancer? Am J Pathol 2006;169:1505-22.
• Back SH, Scheuner D, Han J, Song B, Ribick M, Wang J, et al. Translation attenuation through eIF2alpha phosphorylation prevents oxidative stress and maintains the differentiated state in beta cells. Cell Metab 2009;10:13-26.