Molekulare Wirkweise von SB203580 in Mammakarzinom-Zellen

Abstract

Dem Molekül p38 wurden bereits tumorpromovierende Eigenschaften zugeordnet. Ebenso finden sich Darstellungen der Kinase als Tumorsuppressor in der Literatur. Um die zum Teil gegensätzlichen Einschätzungen von p38 einordnen zu können ist es essentiell, das verwendete Werkzeug zur Untersuchung – den p38 Inhibitor SB203580 – genau zu kennen, ebenso wie seinen Einfluss auf andere Kinasen in Mammakarzinom-Zellen. So kann vermieden werden, dass Eigenschaften von anderen potentiell durch SB203580 beeinflussten Signalwegen fälschlicherweise dem p38 zugeordnet werden. Um diese Einflüsse des SB203580 auf andere Signalwege in Mammakarzinom-Zellen aufzuzeigen, wurden in dieser Arbeit die Aktivitäten unterschiedlicher Signalwege nach SB203580-Behandlung in Phospho-Kinase-Arrays untersucht. Somit wurde ein Überblick gewonnen bei welchen Proteinen sich das Phosphorylierungsverhalten unter Einfluss von SB203580 ändert. Anschließend wurden zur Bestätigung der Ergebnisse Western-Blot-Analysen durchgeführt. Diese Vorgehensweise wurde mit den Mammakarzinom-Zelllinien MDA-MB-231 und MCF-7 sowie der nicht-malignen Zelllinie MCF-10A umgesetzt, um festzustellen, ob der Einfluss von SB203580 vom Zelltyp abhängig ist. Die untersuchten Kinasen MSK1/2 und HSP27 liegen downstream von p38. In den MCF-10A-Zellen waren beide downstream targets des p38 supprimiert. In den MCF-7-Zellen war nur die Aktivität des MSK1/2 vermindert und die MDA-MB-231-Zellen zeigten kaum eine Beeinflussung von MSK1/2 und HSP27. Hier zeigte sich deutlich die Abhängigkeit des Einflusses von SB203580 vom jeweiligen Zelltyp. ERK1/2 zeigte sich in allen drei Zelllinien vermehrt aktiv, ebenso sein target RSK1/2/3/4. Für c-JUN konnte in den beiden malignen Zelllinien ebenfalls eine Steigerung seiner Aktivität nachgewiesen werden. In den MCF-7-Zellen wurde auch eine gesteigerte Phosphorylierung von mTOR gezeigt. In den MCF-10A-Zellen war mTOR nicht beeinflusst und in den MDA-MB-231-Zellen gering vermindert. Die Aktivität von AKT blieb in allen drei Zelllinien unverändert. Die verminderte Aktivität von HSP27 und MSK1/2 entspricht der Erwartung, dass eine Inhibition der upstream gelegenen Kinase p38 auch dessen targets weniger stark phosphoryliert vorliegen lässt. Für die gesteigerten Aktivitäten von ERK1/2, RSK1/2/3/4, c-JUN und mTOR gibt die Funktion der Phophatasen zur Begrenzung der Aktivität der MAP-Kinasen einen plausiblen Erklärungsansatz. Da unter Einfluss des SB203580 mit der Inhibition des p38 ein Stimulus der Phosphatasen entfällt, sind sie weniger aktiv und begrenzen damit auch die Aktivität ihrer weiteren Substrate weniger. Dies könnte wiederum die gesteigerte Aktivität von ERK1/2, RSK1/2/3/4, c-JUN und mTOR erklären.