Role of sulfhydryl oxidase 1 in cancerogenesis

• Thesis title in Czech: Úloha sulfhydryl oxidázy 1 v karcinogenezi
• Thesis title in English: Role of sulfhydryl oxidase 1 in cancerogenesis
• Key words: sulfhydryl oxidáza, buněčná proliferace, buněčná migrace a invazivita, extracelulární matrix, buněčný metabolismus
• English key words: sulfurhydryl oxidase, cellular proliferation, cellular migration and invasivity, extracellular matrix, cellular metabolism
• Academic year of topic announcement: 2016/2017
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Cell Biology (31-151)
• Supervisor: Mgr. Jaroslav Truksa, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor, waiting for guarantor's approval
• Date of registration: 11.11.2016
• Date of assignment: 14.11.2016
• Date of electronic submission: 09.08.2019
• Date of proceeded defence: 18.09.2019
• Opponents: RNDr. Róbert Šuťák, Ph.D.

Preliminary scope of work

Sulfhydryl oxidáza 1, kódovaná genem QSOX1, vytváří disulfidické můstky mezi peptidovými řetězci za vzniku peroxidu vodíku. Ve zdravých buňkách je spojována se vstupem buňky do klidového stavu (kviescence). QSOX1 je indukována transkripčními faktory HIF (hypoxia inducible factor), které se účastní buněčné odpovědi na hypoxii a jejichž aktivace byla pozorována i v tzv. nádor-iniciujících buňkách (NIB) zodpovědných za rezistenci a relaps nádorů.
Expresní profil NIB ukázal, že QSOX1 patří ke genům jejichž exprese je výrazně zvýšena. Cílem diplomové práce tedy je zkoumání vlivu QSOX1 na procesy spojené s karcinogenezí.
V současné době jsme vytvořili několik klonů stabilně transfekovaných buněk rakoviny prsu MCF7, které po indukci nízkými dávkami doxycyklinu vykazují řádové rozdíly v expresi QSOX1 (inducibilní systém TetON3G). Jelikož QSOX1 je exprimován ve dvou izoformách- variantě 1 a variantě 2, připravili jsme inducibilní klony pro obě varianty a plánujeme sledovat vliv obou izoforem na migraci buněk, proliferaci a schopnost tvořit tzv. „sféry“, tj. 3D struktury, které představují jakési mikronádory in vitro a obsahují zvýšené množství NIB. Plánujeme také in vivo pokusy v imunosuprimovaných nahých myších, kde budeme sledovat vliv zvýšené exprese QSOX1 na růst a velikost nádorů.

Preliminary scope of work in English

Sulfhydryl oxidase 1, encoded by the QSOX1 gene, generates disulfide bonds between peptide chains while simultaneously releasing hydrogen peroxide. In normal cells it has been connected with the state of cellular quiescence. QSOX1 is induced by the HIF (hypoxia inducible factor) factors which participate in the cellular response to hypoxia and activation of which has been documented in the so called tumor-initiating cells (TICs) that are responsible for resistance and relapse of the tumor.
Expression profiling of TICs has shown that QSOX1 belongs to the most induced genes in these cells. The aim of the diploma thesis is thus research focused on the role of QSOX1 on processes linked with cancerogenesis.
Currently, we have established several clones of stably transfected MCF7 breast cancer cells which are highly induced upon treatment with low levels of doxycycline (inducible TEtON3G system). Since QSOX1 is expressed in two different isoforms- variant1 and variant2, we have generated inducible clones for both variants and we plan to elucidate the role of both isoforms on cellular migration, proliferation and the ability to form so called "spheres", e.g. 3D structures which represent a model of microtumors in vitro and contain ehnanced amount of TICs. We also plan in vivo experiments in the immunosupressed nude mice, where we aim to assess the effect of QSOX1 overexpression on the groth and size of the tumors.