Published August 12, 2021 | Version v1
Publication Open

Norcycloartocarpin targets Akt and suppresses Akt-dependent survival and epithelial-mesenchymal transition in lung cancer cells

Description

In searching for novel targeted therapeutic agents for lung cancer treatment, norcycloartocarpin from Artocarpus gomezianus was reported in this study to promisingly interacted with Akt and exerted the apoptosis induction and epithelial-to-mesenchymal transition suppression. Selective cytotoxic profile of norcycloartocarpin was evidenced with approximately 2-fold higher IC 50 in normal dermal papilla cells (DPCs) compared with human lung cancer A549, H460, H23, and H292 cells. We found that norcycloartocarpin suppressed anchorage-independent growth, cell migration, invasion, filopodia formation, and decreased EMT in a dose-dependent manner at 24 h, which were correlated with reduced protein levels of N-cadherin, Vimentin, Slug, p-FAK, p-Akt, as well as Cdc42. In addition, norcycloartocarpin activated apoptosis caspase cascade associating with restoration of p53, down-regulated Bcl-2 and augmented Bax in A549 and H460 cells. Interestingly, norcycloartocarpin showed potential inhibitory role on protein kinase B (Akt) the up-stream dominant molecule controlling EMT and apoptosis. Computational molecular docking analysis further confirmed that norcycloartocarpin has the best binding affinity of -12.52 kcal/mol with Akt protein at its critical active site. As Akt has recently recognized as an attractive molecular target for therapeutic approaches, these findings support its use as a plant-derived anticancer agent in cancer therapy.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في البحث عن عوامل علاجية مستهدفة جديدة لعلاج سرطان الرئة، تم الإبلاغ عن نورسيكلوارتوكاربين من أرتوكاربوس غوميزيانوس في هذه الدراسة للتفاعل بشكل واعد مع AKT وممارسة تحريض الاستماتة وقمع الانتقال الظهاري إلى المتوسط. تم إثبات وجود سموم خلوية انتقائية للنورسيكلوارتوكاربين مع ارتفاع حوالي ضعفين في IC 50 في خلايا الحليمة الجلدية الطبيعية (DPCs) مقارنة بسرطان الرئة البشري A549 و H460 و H23 و H292. وجدنا أن النورسيكلوارتوكاربين قمع النمو المستقل للرسو، وهجرة الخلايا، والغزو، وتشكيل الأقدام الخيطية، وانخفض EMT بطريقة تعتمد على الجرعة في 24 ساعة، والتي كانت مرتبطة بانخفاض مستويات البروتين من N - cadherin، Vimentin، Slug، p - FAK، p - Akt، وكذلك Cdc42. بالإضافة إلى ذلك، قام نورسيكلوارتوكاربين بتنشيط سلسلة كاسباس موت الخلايا المبرمج المرتبطة باستعادة p53، و Bcl -2 منخفض التنظيم و Bax المعزز في خلايا A549 و H460. ومن المثير للاهتمام أن النورسيكلوارتوكاربين أظهر دورًا مثبطًا محتملًا على بروتين كيناز ب (AKT) وهو الجزيء المسيطر على التيار الذي يتحكم في EMT والاستماتة. كما أكد تحليل الالتحام الجزيئي الحاسوبي أن النورسيكلوارتوكاربين لديه أفضل تقارب ملزم يبلغ -12.52 سعرة حرارية/مول مع بروتين AKT في موقعه النشط الحرج. كما أدركت AKT مؤخرًا كهدف جزيئي جذاب للنهج العلاجية، فإن هذه النتائج تدعم استخدامه كعامل مضاد للسرطان مشتق من النباتات في علاج السرطان.

Translated Description (French)

Dans la recherche de nouveaux agents thérapeutiques ciblés pour le traitement du cancer du poumon, la norcycloartocarpine d'Artocarpus gomezianus a interagi de manière prometteuse avec Akt et a exercé l'induction de l'apoptose et la suppression de la transition épithéliale-mésenchymateuse. Le profil cytotoxique sélectif de la norcycloartocarpine a été mis en évidence avec une IC 50 environ 2 fois plus élevée dans les cellules normales de la papille dermique (DPC) par rapport aux cellules humaines du cancer du poumon A549, H460, H23 et H292. Nous avons constaté que la norcycloartocarpine supprimait la croissance indépendante de l'ancrage, la migration cellulaire, l'invasion, la formation de filopodes et diminuait l'EMT de manière dose-dépendante à 24 h, ce qui était corrélé avec des niveaux réduits de protéines de N-cadhérine, Vimentin, Slug, p-FAK, p-Akt, ainsi que Cdc42. De plus, la norcycloartocarpine a activé la cascade de caspases d'apoptose associée à la restauration de p53, de Bcl-2 régulé à la baisse et de Bax augmenté dans les cellules A549 et H460. Fait intéressant, la norcycloartocarpine a montré un rôle inhibiteur potentiel sur la protéine kinase B (Akt), la molécule dominante en amont contrôlant l'EMT et l'apoptose. L'analyse de docking moléculaire computationnelle a en outre confirmé que la norcycloartocarpine a la meilleure affinité de liaison de -12,52 kcal/mol avec la protéine Akt à son site actif critique. Comme Akt a récemment reconnu comme une cible moléculaire attrayante pour les approches thérapeutiques, ces résultats confirment son utilisation comme agent anticancéreux d'origine végétale dans le traitement du cancer.

Translated Description (Spanish)

En la búsqueda de nuevos agentes terapéuticos dirigidos para el tratamiento del cáncer de pulmón, se informó en este estudio que la norcicloartocarpina de Artocarpus gomezianus interactuó de manera prometedora con Akt y ejerció la inducción de la apoptosis y la supresión de la transición epitelial a mesenquimatosa. El perfil citotóxico selectivo de norcicloartocarpina se evidenció con IC50 aproximadamente 2 veces mayor en células de papila dérmica normal (DPC) en comparación con células de cáncer de pulmón humano A549, H460, H23 y H292. Encontramos que la norcicloartocarpina suprimió el crecimiento independiente del anclaje, la migración celular, la invasión, la formación de filopodios y disminuyó la EMT de una manera dependiente de la dosis a las 24 h, que se correlacionaron con niveles reducidos de proteínas de N-cadherina, vimentina, Slug, p-FAK, p-Akt, así como Cdc42. Además, la norcicloartocarpina activó la cascada de apoptosis caspasa asociada con la restauración de p53, Bcl-2 regulado negativamente y BAX aumentado en células A549 y H460. Curiosamente, la norcicloartocarpina mostró un papel inhibidor potencial en la proteína quinasa B (Akt), la molécula dominante aguas arriba que controla la EMT y la apoptosis. El análisis de acoplamiento molecular computacional confirmó además que la norcicloartocarpina tiene la mejor afinidad de unión de -12,52 kcal/mol con la proteína AKT en su sitio activo crítico. Como Akt ha reconocido recientemente como un objetivo molecular atractivo para los enfoques terapéuticos, estos hallazgos respaldan su uso como agente anticancerígeno derivado de plantas en la terapia contra el cáncer.

Files

journal.pone.0254929&type=printable.pdf

Files (5.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:dd8a565165261c2878f637b8a1366a5d
5.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يستهدف Norcycloartocarpin Akt ويقمع البقاء على قيد الحياة المعتمد على Akt والانتقال الظهاري المتوسط في خلايا سرطان الرئة
Translated title (French)
La norcycloartocarpine cible l'Akt et supprime la survie dépendante de l'Akt et la transition épithélio-mésenchymateuse dans les cellules cancéreuses du poumon
Translated title (Spanish)
La norcicloartocarpina se dirige a Akt y suprime la supervivencia dependiente de Akt y la transición epitelial-mesenquimal en las células de cáncer de pulmón

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3189893067
DOI
10.1371/journal.pone.0254929

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1031578623
  • https://openalex.org/W1552458787
  • https://openalex.org/W1568769885
  • https://openalex.org/W1595815978
  • https://openalex.org/W1616121322
  • https://openalex.org/W1649474707
  • https://openalex.org/W1874454018
  • https://openalex.org/W1913405807
  • https://openalex.org/W1966133006
  • https://openalex.org/W1967412891
  • https://openalex.org/W1968984443
  • https://openalex.org/W1976499671
  • https://openalex.org/W1988398656
  • https://openalex.org/W1989812481
  • https://openalex.org/W1992400749
  • https://openalex.org/W1993382872
  • https://openalex.org/W2000241906
  • https://openalex.org/W2008757142
  • https://openalex.org/W2010178708
  • https://openalex.org/W2010688694
  • https://openalex.org/W2011217467
  • https://openalex.org/W2013926406
  • https://openalex.org/W2016360721
  • https://openalex.org/W2017986614
  • https://openalex.org/W2018502914
  • https://openalex.org/W2028046413
  • https://openalex.org/W2028593825
  • https://openalex.org/W2035687084
  • https://openalex.org/W2038681263
  • https://openalex.org/W2042083290
  • https://openalex.org/W2044594989
  • https://openalex.org/W2045683699
  • https://openalex.org/W2046679772
  • https://openalex.org/W2048482194
  • https://openalex.org/W2053433376
  • https://openalex.org/W2056441649
  • https://openalex.org/W2057477511
  • https://openalex.org/W2084003487
  • https://openalex.org/W2084383450
  • https://openalex.org/W2085170203
  • https://openalex.org/W2089448176
  • https://openalex.org/W2094277516
  • https://openalex.org/W2095719702
  • https://openalex.org/W2097733751
  • https://openalex.org/W2099606391
  • https://openalex.org/W2105668062
  • https://openalex.org/W2105683415
  • https://openalex.org/W2108268983
  • https://openalex.org/W2117513711
  • https://openalex.org/W2119581553
  • https://openalex.org/W2124269758
  • https://openalex.org/W2125149303
  • https://openalex.org/W2125747506
  • https://openalex.org/W2128572087
  • https://openalex.org/W2132834292
  • https://openalex.org/W2134967712
  • https://openalex.org/W2138362890
  • https://openalex.org/W2139377071
  • https://openalex.org/W2143882684
  • https://openalex.org/W2147993766
  • https://openalex.org/W2154589460
  • https://openalex.org/W2155479436
  • https://openalex.org/W2155816561
  • https://openalex.org/W2158025958
  • https://openalex.org/W2160777380
  • https://openalex.org/W2162916643
  • https://openalex.org/W2164435634
  • https://openalex.org/W2166875189
  • https://openalex.org/W2210624024
  • https://openalex.org/W2231899440
  • https://openalex.org/W2274924671
  • https://openalex.org/W2278513493
  • https://openalex.org/W2404280981
  • https://openalex.org/W2520362127
  • https://openalex.org/W2558017818
  • https://openalex.org/W2565370918
  • https://openalex.org/W2584431284
  • https://openalex.org/W2586473870
  • https://openalex.org/W2600614482
  • https://openalex.org/W2677474623
  • https://openalex.org/W2690553154
  • https://openalex.org/W2733398634
  • https://openalex.org/W2739290122
  • https://openalex.org/W2762997972
  • https://openalex.org/W2766623255
  • https://openalex.org/W2778241216
  • https://openalex.org/W2889646458
  • https://openalex.org/W2890394402
  • https://openalex.org/W2911188335
  • https://openalex.org/W2936404972
  • https://openalex.org/W2947010932
  • https://openalex.org/W2972147717
  • https://openalex.org/W2974147039
  • https://openalex.org/W2974833959
  • https://openalex.org/W2989091742
  • https://openalex.org/W3028283095
  • https://openalex.org/W3083167912
  • https://openalex.org/W4231777365