Class IA PI3K isoforms lead to differential signaling downstream of PKB/AKT

PI3K sinyal yolağı kanserde sıklıkla etkinleşen yolaklardan birisidir. Bütün Sınıf IA PI3K'ler, katalitik ve düzenleyici altbirimlerden oluşmakta, ve plazma membranındaki PIP2 moleküllerini PIP3'e fosforile etmektedir. Sınıf IA katalitik altbirimleri – p110α, p110β, ve p110δ –, kanserde mutasyona ya da amplifikasyona uğrar. Bütün Sınıf IA katalitik izoformlarının topyekün inhibisyonu yaygın bir toksisiteye yol açtığından, özellikle p110α ve p110β'nın izoforma özel hedeflerinin belirlenmesi, PI3K mutant kanserlerde hedeflere yönelik terapinin gelişmesine büyük katkı sağlayacaktır. İzogenik fare embriyonik fibrolastları (MEFler), genetik olarak stabil ve transforme olmamış fenotiplerinden yararlanılarak hücre içi sinyalizasyon deneylerinde, özgün modeller olarak kullanılmıştır. MEFler, p110α ve p110β'yı kodlayan PIK3CA ve PIK3CB'nin ilk ekzonlarına LoxP bölgeleri yerleştirilecek şekilde geliştirilmiştir. Bu şekilde, p110α ve p110β'nın genomdan silinmesi kontrollü, ve izoform spesifik hedeflerin çalışılmasına olanak sağlanacak biçimde gerçekleştirilebilir. Bir lipidasyon modifikasyonu olan Miristoilasyon (Myr), proteinlerin plazma membranına bağlanmasını sağlamakla beraber belli kinazların sürekli aktivasyonunu tetikler. Bu çalışmada, MEFler 5'-uçlarında Myr sinyali bulunan sınıf 1A p110'larla transfekte edilip izoforma özel hedefler çalışılmıştır. Proliferasyon deneyleri, farmakolojik inhibisyonlar, ve fosfospesifik antikorlar ile bağlaşık immünoblotlar, izoformlara özel hedeflerin bulunmasında kullanılan yöntemlerdir. Miristoile olmuş p110lar hem ortak hem de izoformlara özgü Akt substratlarını fosforile etmişlerdir. Bahsedilen spesifik hedeflerin varlığı Doksorubisin ve Sisplatin kullanılarak belirlenmiştir. p110α ve p110β fazladan ifade yapıları kullanılarak transfekte edilmiş olan MEFlerin hücre döngüsü analizi, p110lerin devamındaki sinyal yolağının farklılıklarını göstermiştir. Rapamisin'le mTORC1 ve mTORC2, Everolimus'la mTORC1, EHT1864'le Rac1 inhibisyonu aktif PI3K izoformlarının, farklı sinyalizayon bileşenleri kullandıklarına yönelik bulguları güçlendirmiştir. p110β'nın, Rac1 ve mTOR ile yapması olası bir komplekste bir iskele görevi görüp göremeyeceği moleküler yerleştirme simülasyonlarıyla test edilmiştir. Bu çalışma, sınıf 1A PI3K izoformlarının özgün aşağı akım sinyal bileşenlerini kontrol ettiğini, ve translasyonel regülasyonu, metabolizma ve hatta sağkalımda birbirinden farklı rollerinin olduğunu göstermektedir. Anahtar Sözcükler: Fosfoinsitid 3-kinaz, Protein Kinaz B, mTOR, Rac1