AMPK Activation in TET2 Downregulated Leukemia Cells Upon Glutamine LimitationAhsen Merve BAYRAK1, Burcu YUCEL21Istanbul Medeniyet University Institute of Graduate Studies, Department of Molecular Medicine, Istanbul, Türkiye and Istanbul Medeniyet University Faculty of Medicine, Department of Medical Biology, Istanbul, Türkiye 2Istanbul Medeniyet University Faculty of Medicine, Department of Medical Biology, Istanbul, Türkiye, Istanbul Medeniyet University, Science and Advanced Technologies Research Center (BILTAM), Istanbul, Türkiye and Health Institutes of Türkiye (TUSEB), Turkish Cancer Institute, Istanbul, Türkiye
Objective: Metabolic rewiring is a characteristic of cancer cells. Cancer cells require more nutrients for survival and proliferation. Although glutamine can be produced in cells via a series of enzymatic reactions, a group of cancer cells are dependent on extracellular glutamine for survival. TET2 plays a role in DNA demethylation and is a tumor suppressor gene. The TET2 gene is frequently mutated in various cancers, including acute myeloid leukemia (AML). Our study aimed to investigate the association between TET2-knockdown AML cell line HL-60 cells and glutamine metabolism. Methods: To evaluate the association between TET2 expression and glutamine limitation, TET2 was downregulated in HL-60 cells using shRNA plasmids. The proliferation of TET2-knockdown HL-60 cells was calculated in normal and glutamine-deficient medium. GLUL mRNA expression was investigated using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and protein levels were evaluated using immunoblotting. Results: The numbers and viability of TET2-knockdown HL-60 cells were decreased in low glutamine-containing medium, but the viability of TET2- knockdown HL-60 cells was higher than that of control cells. GLUL mRNA expressions were increased in TET2- knockdown cells in low glutamine. In addition, P-AMPKα protein expression was increased in TET2-knockdown HL-60 cells in low glutamine-containing medium. Conclusions: Our findings indicate that TET2-knockdown HL-60 cells may be more resistant to glutamine deprivation. In glutamine-deficient medium, the mRNA expression of glutamine synthetase is increased, which could be related to glutamine addiction in cells. In addition, low-glutamyl medium increased the P-AMPKα protein level in TET2- knockdown HL-60 cells. Keywords: Glutamine metabolism, TET2 expression, AML, AMPK, shRNA-mediated gene silencing
TET2 Baskılanmış Lösemi Hücrelerinde Glutamine Kısıtlamasında AMPK AktivasyonuAhsen Merve BAYRAK1, Burcu YUCEL21İstanbul Medeniyet Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Turkiye 2İstanbul Medeniyet Üniversitesi, Bilim ve İleri Teknolojiler Araştırma Merkezi (BİLTAM), İstanbul, Turkiye
Amaç: Metabolik yeniden programlama, kanser hücrelerinin ayırt edici bir özelliğidir. Kanser hücreleri, hayatta kalmak ve çoğalmak için tümör mikroçevresinden glukoz ve glutamin alımını artırır. Glutamin de novo sentezlenebilmesine rağmen, birçok kanser hücresi hayatta kalabilmek için hücre dışı glutamine bağımlıdır. DNA demetilasyonunda görev alan TET2 geni, aynı zamanda bir tümör baskılayıcı gen olarak bilinir. TET2 geni, akut miyeloid lösemi (AML) dahil olmak üzere çeşitli kanserlerde sıklıkla mutasyona uğrar. Çalışmamız, TET2 geni baskılanmış AML hücre hattı HL-60 hücreleri ile glutamin metabolizması arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladı. Yöntemler: TET2 ekspresyonu ile glutamin sınırlaması arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için TET2 geni, shRNA plazmitleri kullanılarak HL-60 hücrelerinde baskılandı. TET2-baskılanmış HL-60 hücrelerinin hücre proliferasyonu, normal ve düşük glutamin ortamındaki hücre sayıları ile hesaplandı. mRNA ekspresyonlarındaki değişiklikler, sayımsal ters transkriptaz-polimeraz zincir reaksiyonu kullanılarak araştırıldı. GLUL, AMPK-α ve P-AMPKα protein ekspresyonu immünoblotlama ile değerlendirildi. Bulgular: Düşük glutamin ortamında TET2-baskılanmış HL-60 hücrelerinin hücre sayıları ve hücre canlılığı azaldı. TET2-baskılanmış HL-60 hücrelerinin hücre canlılığının kontrol hücrelerinden daha yüksek olduğu bulundu. Düşük glutaminde TET2-baskılanmış hücrelerde GLUL mRNA ekpsresyonunun arttığı bulundu. Ayrıca, düşük glutamin ortamında TET2- baskılanmış HL-60 hücrelerinde P-AMPKα protein ekspresyonunun arttığı bulundu. Sonuçlar: Bulgularımız, TET2-baskılanmış HL-60 hücrelerinin, glutamin yoksunluğuna karşı daha dirençli olabileceğini ve düşük glutamin ortamının, HL-60 hücrelerinin glutamin bağımlılığı ile bağlantılı olarak, glutamin metabolizmasında belirli genlerin ekspresyonunu artırdığını göstermektedir. Ek olarak, düşük glutamin ortamı, TET2-baskılanmış HL-60 hücrelerinde P-AMPKα protein seviyesini artırdı. Anahtar Kelimeler: Glutamin metabolizması, TET2 ekspresyonu, AML, AMPK, shRNA aracılı gen susturma
Corresponding Author: Burcu YUCEL, Türkiye
|
|