Evaluation of functional changes in AKR1B1 and AKR1B10 overexpressing colorectal cancer cell lines

Aldo-keto redüktazlar (AKR'ler), çeşitli hücresel metabolizma fonksiyonlarına sahip nikotinamid adenin dinükleotid fosfat (NADPH) bağımlı enzimlerdir. AKR1B1 ve AKR1B10, AKR süperailesinde en çok çalışılan enzimlerden ikisidir. AKR1B1, hücredeki fazla glikozu, NADPH'den gelen indirgeyici elektronları kullanarak sorbitole indirger ve AKR1B1 yolaklarının hiperaktivasyonu, oksidatif stres ve hücre ölümü ile ilişkilidir. AKR1B10, glikozun zayıf bir indirgeyicisi olmasına karşın retinol ve diğer birçok ilacı metabolize edebilen ve bu nedenle kanser gelişiminde rol oynayan hayati bir enzimdir. Önceki araştırmamız, kolorektal kanserde yüksek AKR1B1 ve AKR1B10 ifadelenmesinin farklı etkilere sahip olabileceğini göstermiştir. Yüksek AKR1B1 ifadelenmesi, epitelyal-mezenkimal geçiş (EMT) ve güçlü bir proinflamatuar fenotip ile ilişkilendirilirken, AKR1B10'un yüksek ifadelenmesi, besin algılama yolaklarının aktivasyonunu göstermiştir. Fonksiyonel etkileri ve altta yatan hücresel sinyal yolaklarını daha iyi anlamak için, AKR1B1 veya AKR1B10'u endojen olarak ifade etmeyen RKO ve SW480 hücre hatlarında iki enzimin de aşırı ifadelenmesi sağlanmıştır. Fonksiyonel analizler, 2D hücre kültüründe hücresel proliferasyonda önemli bir değişiklik göstermemiştir ve aynı zamanda koloni oluşturma kapasitesinde bir değişiklik gözlemlenmemesi de bunu doğrulamıştır. AKR1B10 aşırı ifade eden hücrelerde, hücre döngüsünün G1 fazında kalmış yüksek sayıda hücrenin olduğu gözlemlenmiştir, bu da hücrelerin serum açlığına karşı daha fazla savunmasızlığa sahip olduğunu göstermiştir. AKR1B10 aşırı ifade eden hücrelere kıyasla AKR1B1 aşırı ifade eden hücreler, önemli ölçüde daha yüksek hücresel hareketlilik göstermiş ve bu da önceki verilerimizi doğrulamıştır. RKO hücrelerinde AKR1B1 ve AKR1B10'u aşırı ifade eden hücrelerin RNA sekanslaması, daha önce yüksek AKR1B1 veya AKR1B10 ifade eden tümör numunelerinde (hem epitel hem de stromal bölmelerden ifadelenmeye sahip) oluşturulan gen ontolojisi (GO) terimlerinin RKO hücrelerinde elde edilen GO terimleriyle örtüştüğünü göstermiştir. Buna bağlı olarak, AKR1B1'i aşırı ifade eden hücreler, ROS ile ilgili süreçlerle önemli ölçüde ilişkilendirilirken, AKR1B10'u aşırı ifade eden hücreler, metabolik ve biyosentetik süreçlerin inhibisyonu ile önemli ölçüde ilişkilendirildi.