• Non ci sono risultati.

3.2.3 Identificazione di interattori funzionali specifici di BRAF V600E tramite cross expression

ID MRS2 BRAF V600E LCMT2 ACSS1 SGPL1 SHMT2 LCMT1 FAM63A FAM63B ACSS2 SHMT1 ACSF

5.   C ONCLUSIONI E PROSPETTIVE FUTURE

 

Utilizzando  il  metodo  di  Screening  genetico  su  una  Yeast  Deletion  Pool,  ho  potuto   trovare   degli   interattori   funzionali   della   proteina   BRAFV600E.   La   delezione   di   questi  

geni,  in  concomitanza  con  l’espressione  della  proteina  eterologa  umana,  ha  causato   il  rallentamento-­‐letalità  delle  cellule  trasformate.  

Per  il  lavoro  di  tesi  mi  sono  concentrato  a  caratterizzare  soltanto  i  geni  che  hanno   l’ortologo   umano,   tuttavia   sarà   interessante   vedere   se   i   geni   identificati   che   non   sono  ortologhi  a  geni  umani  hanno  omologia  di  funzione  e  quindi  studiare  i  pathway   in  cui  sono  coinvolti.    

Gli  scenari  di  possibili  indagini  che  si  aprono  grazie  a  questi  risultati  sono  assai  vasti:   per  ciascun  gene  trovato  che  ha  l’omologo  nell’uomo  possiamo  infatti  disegnare  dei   primer   per   andare   così   a   verificare   il   loro   livello   di   espressione   in   diverse   linee   di   melanoma  e,  in  caso  di  risultati  incoraggianti,  possiamo  pensare  di  modulare  in  vitro   l’espressione   di   questi,   e   vedere   se   ciò   comporta   una   diminuzione   della   proliferazione  delle  cellule  cancerose.  

Per   ampliare   il   numero   di   geni   da   investigare   ripeteremo   lo   screening,   andando   però   a   trasformare   l’YDP   con   i   plasmidi   contenti   il   BRAF   wt   e   la   forma   di   BRAF   responsabile  della  resistenza  al  farmaco  Vemurafenib.  

Potremo  successivamente  riproporre  esperimenti  di  cross  expression  per  i  differenti   cloni   individuati   nei   vari   screening,   andando   così   a   stilare   una   lista   di   nuovi   interattori,   isoforma-­‐specifici   e   non,   potenzialmente   utilizzabili   nella   terapia   del   melanoma.  

 

È   bene   specificare   che   quelli   ottenuti   sono   un   range   di   dati   definito   a   cui   se   ne   aggiungeranno  altri  dai  successivi  due  screening.  Dobbiamo  considerare  comunque   che   gli   screening   sono   fatti   manualmente   e   quindi   la   discriminazione   ad   occhio   nudo  dei  ceppi,  che  hanno  un  difetto  di  crescita,  risente  del  limite  della  percezione   visiva,  dando  così  una  selezione  di  dati  dove  il  fenotipo  è  molto  marcato.  Andando  a  

fare   un   studio   utilizzando   un   sistema   di   microarray   per   l’identificazione   dei   cloni   dell’YDP  potremmo  valutare  cosa  accade  con  precisione  a  ciascuno  dei  4741  ceppi   deleti  e  come  varia  la  loro  fitness  in  presenza  della  proteina  umana  espressa.  In  atre   parole  ci  troveremo  a  valutare  le  variazioni  di  tutti  i  ceppi  deleti,  con  il  risultato  di   un’enorme  quantità  di  dati  da  poter  analizzare  al  fine  di  ricercare  target  ancora  più   specifici  e  completi.  

I  risultati  di  questo  lavoro  di  tesi  sono  quindi  un  punto  di  partenza  essenziale  per   poter   proseguire   e   permetterci   di   investire   in   futuro   su   metodi   investigativi   più   dettagliati.  Sono  stati  inoltre  un’ulteriore  dimostrazione  che  il  lievito  Saccharomyces  

cerevisiae  è  un  ottimo  modello  per  identificare  geni  umani  che  hanno  un  ruolo  nelle  

malattie  e  nella  terapia  conseguente.                                    

BIBLIOGRAFIA  

 

1   Bandarchi,   B.,   Ma,   L.,   Navab,   R.,   Seth,   A.   &   Rasty,   G.   From   melanocyte   to   metastatic  malignant  melanoma.  Dermatology  research  and  practice  2010,   doi:10.1155/2010/583748  (2010).  

 

2   Ries  LAG,  E.  M.,  Kosary  CL,  Hankey  BF,  Miller  BA,  Clegg  L,  Mariotto  A,  Feuer   EJ,   Edwards   BK   (eds).   SEER   Cancer   Statistics   Review,   1975-­‐2002,   National  

Cancer   Institute.   Bethesda,   MD,   http://seer.cancer.gov/csr/1975_2002/,   ,  

2005).    

3   Sober,   A.   J.   et   al.   Early   recognition   of   cutaneous   melanoma.   JAMA   :   the  

journal  of  the  American  Medical  Association  242,  2795-­‐2799  (1979).  

 

4   Elwood,   J.   M.   &   Jopson,   J.   Melanoma   and   sun   exposure:   an   overview   of   published   studies.   International   journal   of   cancer.   Journal   international   du  

cancer  73,  198-­‐203  (1997).  

 

5   Gilchrest,   B.   A.,   Eller,   M.   S.,   Geller,   A.   C.   &   Yaar,   M.   The   pathogenesis   of   melanoma   induced   by   ultraviolet   radiation.   The   New   England   journal   of  

medicine  340,  1341-­‐1348,  doi:10.1056/NEJM199904293401707  (1999).  

 

6   Kamb,   A.   et   al.   Analysis   of   the   p16   gene   (CDKN2)   as   a   candidate   for   the   chromosome   9p   melanoma   susceptibility   locus.   Nature   genetics   8,   23-­‐26,   doi:10.1038/ng0994-­‐22  (1994).  

 

7   Goldstein,  A.  M.  &  Tucker,  M.  A.  A  piece  of  the  melanoma  puzzle.  Journal  of  

the  National  Cancer  Institute  97,  1486-­‐1487,  doi:10.1093/jnci/dji359  (2005).  

 

8   Haluska,  F.  G.  et  al.  Genetic  alterations  in  signaling  pathways  in  melanoma.  

Clinical  cancer  research  :  an  official  journal  of  the  American  Association  for   Cancer   Research   12,   2301s-­‐2307s,   doi:10.1158/1078-­‐0432.CCR-­‐05-­‐2518  

(2006).    

9   Davies,  H.  et  al.  Mutations  of  the  BRAF  gene  in  human  cancer.  Nature  417,   949-­‐954,  doi:10.1038/nature00766  (2002).  

 

10   Maldonado,   J.   L.   et   al.   Determinants   of   BRAF   mutations   in   primary   melanomas.  Journal  of  the  National  Cancer  Institute  95,  1878-­‐1890  (2003).    

11   Curtin,  J.  A.  et  al.  Distinct  sets  of  genetic  alterations  in  melanoma.  The  New  

England   journal   of   medicine   353,   2135-­‐2147,   doi:10.1056/NEJMoa050092  

 

12   Tsao,  H.,  Zhang,  X.,  Fowlkes,  K.  &  Haluska,  F.  G.  Relative  reciprocity  of  NRAS   and   PTEN/MMAC1   alterations   in   cutaneous   melanoma   cell   lines.   Cancer  

research  60,  1800-­‐1804  (2000).  

 

13   Kirkwood,   J.   M.   et   al.   Interferon   alfa-­‐2b   adjuvant   therapy   of   high-­‐risk   resected   cutaneous   melanoma:   the   Eastern   Cooperative   Oncology   Group   Trial  EST  1684.  Journal  of  clinical  oncology  :  official  journal  of  the  American  

Society  of  Clinical  Oncology  14,  7-­‐17  (1996).  

 

14   Hill,   G.   J.,   2nd,   Krementz,   E.   T.   &   Hill,   H.   Z.   Dimethyl   triazeno   imidazole   carboxamide  and  combination  therapy  for  melanoma.  IV.  Late  results  after   complete   response   to   chemotherapy   (Central   Oncology   Group   protocols   7130,  7131,  and  7131A).  Cancer  53,  1299-­‐1305  (1984).  

 

15   Atkins,  M.  B.  et  al.  High-­‐dose  recombinant  interleukin  2  therapy  for  patients   with  metastatic  melanoma:  analysis  of  270  patients  treated  between  1985   and   1993.   Journal   of   clinical   oncology   :   official   journal   of   the   American  

Society  of  Clinical  Oncology  17,  2105-­‐2116  (1999).  

 

16   Fisher,  R.  &  Larkin,  J.  Vemurafenib:  a  new  treatment  for  BRAF-­‐V600  mutated   advanced   melanoma.   Cancer   management   and   research   4,   243-­‐252,   doi:10.2147/CMAR.S25284  (2012).  

 

17   Hodi,   F.   S.   et   al.   Improved   survival   with   ipilimumab   in   patients   with   metastatic  melanoma.  The  New  England  journal  of  medicine  363,  711-­‐723,   doi:10.1056/NEJMoa1003466  (2010).  

 

18   Melero,   I.,   Hervas-­‐Stubbs,   S.,   Glennie,   M.,   Pardoll,   D.   M.   &   Chen,   L.   Immunostimulatory   monoclonal   antibodies   for   cancer   therapy.   Nature  

reviews.  Cancer  7,  95-­‐106,  doi:10.1038/nrc2051  (2007).  

 

19   Giehl,   K.   Oncogenic   Ras   in   tumour   progression   and   metastasis.   Biological  

chemistry  386,  193-­‐205,  doi:10.1515/BC.2005.025  (2005).  

 

20   Goel,   V.   K.,   Lazar,   A.   J.,   Warneke,   C.   L.,   Redston,   M.   S.   &   Haluska,   F.   G.   Examination   of   mutations   in   BRAF,   NRAS,   and   PTEN   in   primary   cutaneous   melanoma.   The   Journal   of   investigative   dermatology   126,   154-­‐160,   doi:10.1038/sj.jid.5700026  (2006).  

 

21   Poulikakos,   P.   I.   &   Rosen,   N.   Mutant   BRAF   melanomas-­‐-­‐dependence   and   resistance.  Cancer  cell  19,  11-­‐15,  doi:10.1016/j.ccr.2011.01.008  (2011).    

22   Garnett,  M.  J.  &  Marais,  R.  Guilty  as  charged:  B-­‐RAF  is  a  human  oncogene.  

 

23   Palmieri,  G.  et  al.  Main  roads  to  melanoma.  Journal  of  translational  medicine  

7,  86,  doi:10.1186/1479-­‐5876-­‐7-­‐86  (2009).  

 

24   Wan,  P.  T.  et  al.  Mechanism  of  activation  of  the  RAF-­‐ERK  signaling  pathway   by  oncogenic  mutations  of  B-­‐RAF.  Cell  116,  855-­‐867  (2004).  

 

25   Karasarides,  M.  et  al.  B-­‐RAF  is  a  therapeutic  target  in  melanoma.  Oncogene  

23,  6292-­‐6298,  doi:10.1038/sj.onc.1207785  (2004).  

 

26   Wellbrock,   C.,   Karasarides,   M.   &   Marais,   R.   The   RAF   proteins   take   centre   stage.   Nature   reviews.   Molecular   cell   biology   5,   875-­‐885,   doi:10.1038/nrm1498  (2004).  

 

27   Gibney,  G.  T.,  Messina,  J.  L.,  Fedorenko,  I.  V.,  Sondak,  V.  K.  &  Smalley,  K.  S.   Paradoxical   oncogenesis-­‐-­‐the   long-­‐term   effects   of   BRAF   inhibition   in   melanoma.   Nature   reviews.   Clinical   oncology   10,   390-­‐399,   doi:10.1038/nrclinonc.2013.83  (2013).  

 

28   Bollag,   G.   et   al.   Clinical   efficacy   of   a   RAF   inhibitor   needs   broad   target   blockade   in   BRAF-­‐mutant   melanoma.   Nature   467,   596-­‐599,   doi:10.1038/nature09454  (2010).  

 

29   Sala,  E.  et  al.  BRAF  silencing  by  short  hairpin  RNA  or  chemical  blockade  by   PLX4032   leads   to   different   responses   in   melanoma   and   thyroid   carcinoma   cells.   Molecular   cancer   research   :   MCR   6,   751-­‐759,   doi:10.1158/1541-­‐ 7786.MCR-­‐07-­‐2001  (2008).  

 

30   Joseph,   E.   W.   et   al.   The   RAF   inhibitor   PLX4032   inhibits   ERK   signaling   and   tumor   cell   proliferation   in   a   V600E   BRAF-­‐selective   manner.   Proceedings   of  

the   National   Academy   of   Sciences   of   the   United   States   of   America   107,  

14903-­‐14908,  doi:10.1073/pnas.1008990107  (2010).    

31   Halaban,   R.   et   al.   PLX4032,   a   selective   BRAF(V600E)   kinase   inhibitor,   activates  the  ERK  pathway  and  enhances  cell  migration  and  proliferation  of   BRAF   melanoma   cells.   Pigment   cell   &   melanoma   research   23,   190-­‐200,   doi:10.1111/j.1755-­‐148X.2010.00685.x  (2010).  

 

32   Tap,   W.   D.   et   al.   Pharmacodynamic   characterization   of   the   efficacy   signals   due   to   selective   BRAF   inhibition   with   PLX4032   in   malignant   melanoma.  

Neoplasia  12,  637-­‐649  (2010).  

 

33   Fedorenko,  I.  V.,  Paraiso,  K.  H.  &  Smalley,  K.  S.  Acquired  and  intrinsic  BRAF   inhibitor   resistance   in   BRAF   V600E   mutant   melanoma.   Biochemical  

 

34   Poulikakos,  P.  I.  et  al.  RAF  inhibitor  resistance  is  mediated  by  dimerization  of   aberrantly   spliced   BRAF(V600E).   Nature   480,   387-­‐390,   doi:10.1038/nature10662  (2011).  

 

35   Wagle,   N.   et   al.   Dissecting   therapeutic   resistance   to   RAF   inhibition   in   melanoma  by  tumor  genomic  profiling.  Journal  of  clinical  oncology  :  official  

journal   of   the   American   Society   of   Clinical   Oncology   29,   3085-­‐3096,  

doi:10.1200/JCO.2010.33.2312  (2011).    

36   Nazarian,  R.  et  al.  Melanomas  acquire  resistance  to  B-­‐RAF(V600E)  inhibition   by   RTK   or   N-­‐RAS   upregulation.   Nature   468,   973-­‐977,   doi:10.1038/nature09626  (2010).  

 

37   Shi,   H.   et   al.   Melanoma   whole-­‐exome   sequencing   identifies   (V600E)B-­‐RAF   amplification-­‐mediated   acquired   B-­‐RAF   inhibitor   resistance.   Nature  

communications  3,  724,  doi:10.1038/ncomms1727  (2012).  

 

38   Rizos,  K.  G.  M.  S.  C.  H.  Acquired  Resistance  to  Targeted  MAPK  Inhibition  in   Melanoma.    Melanoma  -­‐  From  Early  Detection  to  Treatment  (2013).  

 

39   Hartwell,   L.   H.   Yeast   and   cancer.   Bioscience   reports   24,   523-­‐544,   doi:10.1007/s10540-­‐005-­‐2743-­‐6  (2004).  

 

40   Matuo,  R.  et  al.  Saccharomyces  cerevisiae  as  a  model  system  to  study  the   response  to  anticancer  agents.  Cancer  chemotherapy  and  pharmacology  70,   491-­‐502,  doi:10.1007/s00280-­‐012-­‐1937-­‐4  (2012).  

 

41   Tenreiro,   S.   &   Outeiro,   T.   F.   Simple   is   good:   yeast   models   of   neurodegeneration.   FEMS   yeast   research   10,   970-­‐979,   doi:10.1111/j.1567-­‐ 1364.2010.00649.x  (2010).  

 

42   Widmann,   C.,   Gibson,   S.,   Jarpe,   M.   B.   &   Johnson,   G.   L.   Mitogen-­‐activated   protein  kinase:  conservation  of  a  three-­‐kinase  module  from  yeast  to  human.  

Physiological  reviews  79,  143-­‐180  (1999).  

 

43   Saito,   H.   &   Posas,   F.   Response   to   hyperosmotic   stress.   Genetics   192,   289-­‐ 318,  doi:10.1534/genetics.112.140863  (2012).  

 

44   Samaj,  J.,  Baluska,  F.  &  Hirt,  H.  From  signal  to  cell  polarity:  mitogen-­‐activated   protein  kinases  as  sensors  and  effectors  of  cytoskeleton  dynamicity.  Journal  

of  experimental  botany  55,  189-­‐198,  doi:10.1093/jxb/erh012  (2004).  

 

45   Giaever,   G.   et   al.   Functional   profiling   of   the   Saccharomyces   cerevisiae   genome.  Nature  418,  387-­‐391,  doi:10.1038/nature00935  (2002).  

 

46   Guide  to  yeast  genetics  and  molecular  biology.  Methods  in  enzymology  194,   1-­‐863  (1991).  

 

47   Brachmann,   C.   B.   et   al.   Designer   deletion   strains   derived   from   Saccharomyces   cerevisiae   S288C:   a   useful   set   of   strains   and   plasmids   for   PCR-­‐mediated   gene   disruption   and   other   applications.   Yeast   14,   115-­‐132,   doi:10.1002/(SICI)1097-­‐0061(19980130)14:2<115::AID-­‐YEA204>3.0.CO;2-­‐2   (1998).  

 

48   Gietz,  R.  D.  &  Schiestl,  R.  H.  High-­‐efficiency  yeast  transformation  using  the   LiAc/SS   carrier   DNA/PEG   method.   Nature   protocols   2,   31-­‐34,   doi:10.1038/nprot.2007.13  (2007).  

 

49   Gustin,   M.   C.,   Albertyn,   J.,   Alexander,   M.   &   Davenport,   K.   MAP   kinase   pathways   in   the   yeast   Saccharomyces   cerevisiae.   Microbiology   and  

molecular  biology  reviews  :  MMBR  62,  1264-­‐1300  (1998).  

 

50   Willingham,  S.,  Outeiro,  T.  F.,  DeVit,  M.  J.,  Lindquist,  S.  L.  &  Muchowski,  P.  J.   Yeast   genes   that   enhance   the   toxicity   of   a   mutant   huntingtin   fragment   or   alpha-­‐synuclein.   Science   302,   1769-­‐1772,   doi:10.1126/science.1090389   (2003).  

 

51   Matallanas,   D.   et   al.   Raf   family   kinases:   old   dogs   have   learned   new   tricks.  

Genes  &  cancer  2,  232-­‐260,  doi:10.1177/1947601911407323  (2011).  

 

52   Papin,  C.,  Denouel,  A.,  Calothy,  G.  &  Eychene,  A.  Identification  of  signalling   proteins   interacting   with   B-­‐Raf   in   the   yeast   two-­‐hybrid   system.   Oncogene  

12,  2213-­‐2221  (1996).  

 

53   Fischer,  A.  et  al.  Regulation  of  RAF  activity  by  14-­‐3-­‐3  proteins:  RAF  kinases   associate  functionally  with  both  homo-­‐  and  heterodimeric  forms  of  14-­‐3-­‐3   proteins.   The   Journal   of   biological   chemistry   284,   3183-­‐3194,   doi:10.1074/jbc.M804795200  (2009).  

 

54   Winkler,   A.   et   al.   Heat   stress   activates   the   yeast   high-­‐osmolarity   glycerol   mitogen-­‐activated   protein   kinase   pathway,   and   protein   tyrosine   phosphatases   are   essential   under   heat   stress.   Eukaryotic   cell   1,   163-­‐173   (2002).  

 

55   Wurgler-­‐Murphy,  S.  M.,  Maeda,  T.,  Witten,  E.  A.  &  Saito,  H.  Regulation  of  the   Saccharomyces   cerevisiae   HOG1   mitogen-­‐activated   protein   kinase   by   the   PTP2   and   PTP3   protein   tyrosine   phosphatases.   Molecular   and   cellular  

biology  17,  1289-­‐1297  (1997).  

Documenti correlati