Damaged DNA Binding Protein 2 Plays a Role in Breast Cancer Cell Growth

The Damaged DNA binding protein 2 (DDB2), is involved in nucleotide excision repair as well as in other biological processes in normal cells, including transcription and cell cycle regulation. Loss of DDB2 function may be related to tumor susceptibility. However, hypothesis of this study was that DDB2 could play a role in breast cancer cell growth, resulting in its well known interaction with the proliferative marker E2F1 in breast neoplasia. DDB2 gene was overexpressed in estrogen receptor (ER)-positive (MCF-7 and T47D), but not in ER-negative breast cancer (MDA-MB231 and SKBR3) or normal mammary epithelial cell lines. In addition, DDB2 expression was significantly (3.0-fold) higher in ER-positive than in ER-negative tumor samples (P = 0.0208) from 16 patients with breast carcinoma. Knockdown of DDB2 by small interfering RNA in MCF-7 cells caused a decrease in cancer cell growth and colony formation. Inversely, introduction of the DDB2 gene into MDA-MB231 cells stimulated growth and colony formation. Cell cycle distribution and 5 Bromodeoxyuridine incorporation by flow cytometry analysis showed that the growth-inhibiting effect of DDB2 knockdown was the consequence of a delayed G1/S transition and a slowed progression through the S phase of MCF-7 cells. These results were supported by a strong decrease in the expression of S phase markers (Proliferating Cell Nuclear Antigen, cyclin E and dihydrofolate reductase). These findings demonstrate for the first time that DDB2 can play a role as oncogene and may become a promising candidate as a predictive marker in breast cancer

Rôle de la superoxyde dismutase à manganèse et de la protéine damaged DNA binding 2 dans la croissance tumorale mammaire

Recently, our laboratory demonstrated for the first time, that Damaged DNA Binding 2 (DDB2) played a role as a negative transcriptional regulator on the mitochondrial superoxide dismutase (MnSOD) expression through its binding to a specific DNA sequence located into the promoter of MnSOD gene. DDB2 was known as a protein which participates in the nucleotide excision repair of DNA. The goal of this study was to define precisely the involvement of the both proteins in the growth of mammary adenocarcinoma cells, using experimental procedures to modulate their expression in the breast cancer cell lines. Our results show for the first time that MnSOD is overexpressed in the estrogen receptor (ER) negative and metastatic breast tumor cells, but not in normal epithelial mammary cells and ER-positive tumor cells. Inhibition of MnSOD expression stimulates proliferation but decreases the invasive ability and the metalloproteinase 9 activity of tumor cells. Elimination of H2O2 from the elevated MnSOD activity by addition of specific antioxidants decreases proliferation as well as invasive ability of tumor cells, suggesting that the role of MnSOD in the invasive ability of tumor cells is mediated by H2O2. We have shown too for the first time that DDB2 has an oncogenic activity in the ER-positive breast tumor cells, because its gene is overexpressed and stimulates the proliferation by activating the entry of cells in the G1/S transition phase and the S phase progression. In contrast to MnSOD, DDB2 expression is not observed in ER-negative breast tumor cells, but is higher in ER-positive than in ER-negative tumor samples from patients with breast carcinoma. Taken together, our findings demonstrate that both MnSOD and DDB2 play a role in the growth and invasiveness of tumor cells and may become a promising candidate as a predictive markers in breast cancer. More studies will be need to define molecular mechanism controlling this activity of these both proteins.Récemment, notre laboratoire a démontré pour la première fois, que la protéine Damaged DNA Binding 2 (DDB2) possédait une activité régulatrice négative de l'expression basale de la superoxyde dismutase mitochondriale (SOD Mn) en se fixant sur un élément de réponse dans la région promotrice de son gène. Cette protéine était connue jusque là pour sa participation dans le système de réparation de l'ADN par excision de nucléotides. L'objectif de ce travail a été de définir précisément l'implication de ces deux protéines dans la croissance des cellules d'adénocarcinome mammaire, en développant des modèles cellulaires dont l'expression de la SOD Mn ou de la DDB2 est modulée expérimentalement. Nos résultats montrent pour la 1ère fois, que la SOD Mn est surexprimée dans les cellules tumorales mammaires insensibles aux oestrogènes (ER-) et ayant un pouvoir métastatique, et non dans les cellules épithéliales mammaires normales et les cellules ER+. L'inhibition de l'expression de la SOD Mn entraîne une stimulation de la croissance et une diminution de l'invasivité cellulaires, associées à une activité réduite de la métalloprotéinase 9. L'addition d'antioxydants, éliminant spécifiquement l'H2O2 issu de l'activité élevée de la SOD Mn, entraîne à la fois une inhibition de la croissance et du pouvoir invasif des cellules ER-. Ces résultats révèlent que la SOD Mn participe aux capacités invasives des cellules ER- via la production d'H2O2. Nous avons également montré pour la 1ère fois, que la DDB2 présente une activité oncogénique dans les cellules tumorales mammaires sensibles aux oestrogènes (ER+), non seulement parce que son gène est surexprimé, mais également parce qu'elle active leur prolifération en agissant sur la phase de transition G1/S et sur la progression dans la phase S du cycle cellulaire. Contrairement à la SOD Mn, l'expression de la DDB2 n'est pas observée dans les cellules tumorales mammaires ER-. De même à partir de biopsies provenant de patientes atteintes d'un cancer du sein, nous avons montré que la DDB2 est significativement plus exprimée dans les tumeurs les moins agressives et exprimant le récepteur aux oestrogènes. En montrant l'importance de la SOD Mn et la DDB2 dans la croissance et l'invasion des cellules tumorales mammaires, l'ensemble de ce travail révèle ainsi ces deux protéines comme des marqueurs prédictifs potentiels de la progression tumorale, et ouvre de nombreuses perspectives en cancérologie mammaire

Role of superoxide dismutase to manganese and the damaged DNA binding protein 2 in breast tumor growth

Récemment, notre laboratoire a démontré pour la première fois, que la protéine Damaged DNA Binding 2 (DDB2) possédait une activité régulatrice négative de l’expression basale de la superoxyde dismutase mitochondriale (SOD Mn) en se fixant sur un élément de réponse dans la région promotrice de son gène. Cette protéine était connue jusque là pour sa participation dans le système de réparation de l’ADN par excision de nucléotides. L’objectif de ce travail a été de définir précisément l’implication de ces deux protéines dans la croissance des cellules d’adénocarcinome mammaire, en développant des modèles cellulaires dont l’expression de la SOD Mn ou de la DDB2 est modulée expérimentalement. Nos résultats montrent pour la 1ère fois, que la SOD Mn est surexprimée dans les cellules tumorales mammaires insensibles aux oestrogènes (ER-) et ayant un pouvoir métastatique, et non dans les cellules épithéliales mammaires normales et les cellules ER+. L’inhibition de l’expression de la SOD Mn entraîne une stimulation de la croissance et une diminution de l’invasivité cellulaires, associées à une activité réduite de la métalloprotéinase 9. L’addition d’antioxydants, éliminant spécifiquement l’H2O2 issu de l’activité élevée de la SOD Mn, entraîne à la fois une inhibition de la croissance et du pouvoir invasif des cellules ER-. Ces résultats révèlent que la SOD Mn participe aux capacités invasives des cellules ER- via la production d’H2O2. Nous avons également montré pour la 1ère fois, que la DDB2 présente une activité oncogénique dans les cellules tumorales mammaires sensibles aux oestrogènes (ER+), non seulement parce que son gène est surexprimé, mais également parce qu’elle active leur prolifération en agissant sur la phase de transition G1/S et sur la progression dans la phase S du cycle cellulaire. Contrairement à la SOD Mn, l’expression de la DDB2 n’est pas observée dans les cellules tumorales mammaires ER-. De même à partir de biopsies provenant de patientes atteintes d’un cancer du sein, nous avons montré que la DDB2 est significativement plus exprimée dans les tumeurs les moins agressives et exprimant le récepteur aux oestrogènes. En montrant l’importance de la SOD Mn et la DDB2 dans la croissance et l’invasion des cellules tumorales mammaires, l’ensemble de ce travail révèle ainsi ces deux protéines comme des marqueurs prédictifs potentiels de la progression tumorale, et ouvre de nombreuses perspectives en cancérologie mammaire.Recently, our laboratory demonstrated for the first time, that Damaged DNA Binding 2 (DDB2) played a role as a negative transcriptional regulator on the mitochondrial superoxide dismutase (MnSOD) expression through its binding to a specific DNA sequence located into the promoter of MnSOD gene. DDB2 was known as a protein which participates in the nucleotide excision repair of DNA. The goal of this study was to define precisely the involvement of the both proteins in the growth of mammary adenocarcinoma cells, using experimental procedures to modulate their expression in the breast cancer cell lines. Our results show for the first time that MnSOD is overexpressed in the estrogen receptor (ER) negative and metastatic breast tumor cells, but not in normal epithelial mammary cells and ER-positive tumor cells. Inhibition of MnSOD expression stimulates proliferation but decreases the invasive ability and the metalloproteinase 9 activity of tumor cells. Elimination of H2O2 from the elevated MnSOD activity by addition of specific antioxidants decreases proliferation as well as invasive ability of tumor cells, suggesting that the role of MnSOD in the invasive ability of tumor cells is mediated by H2O2. We have shown too for the first time that DDB2 has an oncogenic activity in the ER-positive breast tumor cells, because its gene is overexpressed and stimulates the proliferation by activating the entry of cells in the G1/S transition phase and the S phase progression. In contrast to MnSOD, DDB2 expression is not observed in ER-negative breast tumor cells, but is higher in ER-positive than in ER-negative tumor samples from patients with breast carcinoma. Taken together, our findings demonstrate that both MnSOD and DDB2 play a role in the growth and invasiveness of tumor cells and may become a promising candidate as a predictive markers in breast cancer. More studies will be need to define molecular mechanism controlling this activity of these both proteins

Rôle de la superoxyde dismutase à manganèse et de la protéine damaged DNA binding 2 dans la croissance tumorale mammaire

Récemment, notre laboratoire a démontré pour la première fois, que la protéine Damaged DNA Binding 2 (DDB2) possédait une activité régulatrice négative de l expression basale de la superoxyde dismutase mitochondriale (SOD Mn) en se fixant sur un élément de réponse dans la région promotrice de son gène. Cette protéine était connue jusque là pour sa participation dans le système de réparation de l ADN par excision de nucléotides. L objectif de ce travail a été de définir précisément l implication de ces deux protéines dans la croissance des cellules d adénocarcinome mammaire, en développant des modèles cellulaires dont l expression de la SOD Mn ou de la DDB2 est modulée expérimentalement. Nos résultats montrent pour la 1ère fois, que la SOD Mn est surexprimée dans les cellules tumorales mammaires insensibles aux oestrogènes (ER-) et ayant un pouvoir métastatique, et non dans les cellules épithéliales mammaires normales et les cellules ER+. L inhibition de l expression de la SOD Mn entraîne une stimulation de la croissance et une diminution de l invasivité cellulaires, associées à une activité réduite de la métalloprotéinase 9. L addition d antioxydants, éliminant spécifiquement l H2O2 issu de l activité élevée de la SOD Mn, entraîne à la fois une inhibition de la croissance et du pouvoir invasif des cellules ER-. Ces résultats révèlent que la SOD Mn participe aux capacités invasives des cellules ER- via la production d H2O2. Nous avons également montré pour la 1ère fois, que la DDB2 présente une activité oncogénique dans les cellules tumorales mammaires sensibles aux oestrogènes (ER+), non seulement parce que son gène est surexprimé, mais également parce qu elle active leur prolifération en agissant sur la phase de transition G1/S et sur la progression dans la phase S du cycle cellulaire. Contrairement à la SOD Mn, l expression de la DDB2 n est pas observée dans les cellules tumorales mammaires ER-. De même à partir de biopsies provenant de patientes atteintes d un cancer du sein, nous avons montré que la DDB2 est significativement plus exprimée dans les tumeurs les moins agressives et exprimant le récepteur aux oestrogènes. En montrant l importance de la SOD Mn et la DDB2 dans la croissance et l invasion des cellules tumorales mammaires, l ensemble de ce travail révèle ainsi ces deux protéines comme des marqueurs prédictifs potentiels de la progression tumorale, et ouvre de nombreuses perspectives en cancérologie mammaire.Recently, our laboratory demonstrated for the first time, that Damaged DNA Binding 2 (DDB2) played a role as a negative transcriptional regulator on the mitochondrial superoxide dismutase (MnSOD) expression through its binding to a specific DNA sequence located into the promoter of MnSOD gene. DDB2 was known as a protein which participates in the nucleotide excision repair of DNA. The goal of this study was to define precisely the involvement of the both proteins in the growth of mammary adenocarcinoma cells, using experimental procedures to modulate their expression in the breast cancer cell lines. Our results show for the first time that MnSOD is overexpressed in the estrogen receptor (ER) negative and metastatic breast tumor cells, but not in normal epithelial mammary cells and ER-positive tumor cells. Inhibition of MnSOD expression stimulates proliferation but decreases the invasive ability and the metalloproteinase 9 activity of tumor cells. Elimination of H2O2 from the elevated MnSOD activity by addition of specific antioxidants decreases proliferation as well as invasive ability of tumor cells, suggesting that the role of MnSOD in the invasive ability of tumor cells is mediated by H2O2. We have shown too for the first time that DDB2 has an oncogenic activity in the ER-positive breast tumor cells, because its gene is overexpressed and stimulates the proliferation by activating the entry of cells in the G1/S transition phase and the S phase progression. In contrast to MnSOD, DDB2 expression is not observed in ER-negative breast tumor cells, but is higher in ER-positive than in ER-negative tumor samples from patients with breast carcinoma. Taken together, our findings demonstrate that both MnSOD and DDB2 play a role in the growth and invasiveness of tumor cells and may become a promising candidate as a predictive markers in breast cancer. More studies will be need to define molecular mechanism controlling this activity of these both proteins.NANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocSudocFranceF

Impact of 7-Ketocholesterol and Very Long Chain Fatty Acids on Oligodendrocyte Lipid Membrane Organization: Evaluation Via LAURDAN and FAMIS Spectral Image Analysis

International audienceIn the context of multiple sclerosis and X-linked adrenoleukodystrophy, 7-ketocholesterol (7KC) and very long chain fatty acids (C24:0, C26:0) are supposed to induce side effects respectively on oligodendrocytes which are myelin (which is a lipoproteic complex) synthesizing cells. The effects of 7KC (25, 50 mu M), C24:0 and C26:0 (10, 20 mu M) on cell viability and lipid membrane organization were investigated on 158N murine oligodendrocytes. Concerning 7KC and fatty acids (at 20 mu M only):1) cell growth was strongly inhibited; 2) marked induction of cell death was revealed with propidium iodide (PI); 3) no apoptotic cells were found with C24:0 and C26:0 (absence of cells with condensed and/or fragmented nuclei, of FLICA positive cells and of PI negative/SYTO16 negative cells); 4) some apoptotic cells were detected with 7KC. Fatty acids (at 20 mu M only) and 7KC also induced a disorganization of lipid membranes revealed with Merocyanine 540. So, to point out the effects of 7KC (25 mu M), C24:0 and C26:0 (20 mu M) on the lateral organization of lipid membranes, we used LAURDAN, which gives simultaneous information about morphology and phase state of lipid domains:its emission is blue in the ordered lipid phase, green in the disordered lipid phase. To overcome the qualitative filtering settings of blue and green emission colors, data obtained by mono- and bi-photon confocal microscopy were analyzed by spectral analysis. Sequences of emission images were obtained on both mono-and bi-photon confocal microscopes and processed by means of Factor Analysis of Medical Image Sequences (FAMIS), which is a relevant tool to unmix emission spectra and provide pure color images. Only 7KC was capable to induce a green emission with LAURDAN. Thus, at concentrations inducing oligodendrocyte cell death, 7KC (25 mu M) is more efficient than C24:0 and C26:0 (20 mu M), to trigger lateral lipid membrane disorganization. (C) 2011 International Society for Advancement of Cytometr