Coumarin-chalcone hybrid instigates DNA damage by minor groove binding and stabilizes p53 through post translational modifications
Creators
- 1. Central Drug Research Institute
- 2. Advanced Centre for Treatment, Research and Education in Cancer
- 3. Tata Memorial Hospital
- 4. Academy of Scientific and Innovative Research
Description
Abstract S009-131, a coumarin-chalcone hybrid, had been shown to possess anti-proliferative and anti-tumour effect by triggering apoptosis. In this report, we investigated role of DNA damage signalling pathway in S009-131 induced cancer cell death. Here we show that S009-131 causes DNA damage by potential binding to the minor groove which led to the phosphorylation and activation of ATM and DNA-PK, but not ATR, at earlier time points in order to initiate repair process. S009-131 induced DNA damage response triggered activation of p53 through phosphorylation at its key residues. Pharmacological inhibition of PIKKs abrogated S009-131 induced phosphorylation of p53 at Ser 15. DNA damage induced phosphorylation resulted in reduced proteasomal degradation of p53 by disrupting p53-MDM2 interaction. Additionally, our docking studies revealed that S009-131 might also contribute to increased cellular p53 level by occupying p53 binding pocket of MDM2. Posttranslational modifications of p53 upon S009-131 treatment led to enhanced affinity of p53 towards responsive elements (p53-RE) in the promoter regions of target genes and increased transcriptional efficiency. Together, the results suggest that S009-131 cleaves DNA through minor groove binding and eventually activates PIKKs associated DNA damage response signalling to promote stabilization and enhanced transcriptional activity of p53 through posttranslational modifications at key residues.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
ثبت أن المستخلص S009 -131، وهو هجين من الكومارين- الكالكون، له تأثير مضاد للتكاثر ومضاد للورم من خلال تحفيز موت الخلايا المبرمج. في هذا التقرير، قمنا بالتحقيق في دور مسار إشارات تلف الحمض النووي في موت الخلايا السرطانية المستحث بـ S009 -131. هنا نظهر أن S009 -131 يسبب تلف الحمض النووي عن طريق الربط المحتمل للأخدود الطفيف مما أدى إلى فسفرة وتنشيط أجهزة الصراف الآلي و DNA - PK، ولكن ليس ATR، في نقاط زمنية سابقة من أجل بدء عملية الإصلاح. أدت استجابة تلف الحمض النووي المستحثة S009 -131 إلى تنشيط p53 من خلال الفسفرة في بقاياها الرئيسية. تم إلغاء التثبيط الدوائي لـ PIKKs S009 -131 من الفسفرة المستحثة لـ p53 عند الرقم التسلسلي 15. أدى تلف الحمض النووي الناجم عن الفسفرة إلى انخفاض التحلل البروتيازومي لـ p53 عن طريق تعطيل تفاعل p53 - MDM2. بالإضافة إلى ذلك، كشفت دراسات الالتحام التي أجريناها أن S009 -131 قد يساهم أيضًا في زيادة مستوى p53 الخلوي من خلال شغل جيب ربط p53 لـ MDM2. أدت تعديلات ما بعد الترجمة لـ p53 عند العلاج بـ S009 -131 إلى تعزيز تقارب p53 تجاه العناصر المستجيبة (p53 - RE) في المناطق المعززة للجينات المستهدفة وزيادة كفاءة النسخ. تشير النتائج معًا إلى أن S009 -131 يشق الحمض النووي من خلال ربط الأخدود الطفيف وينشط في النهاية إشارات استجابة تلف الحمض النووي المرتبطة بـ PIKKs لتعزيز الاستقرار والنشاط النسخي المعزز لـ p53 من خلال تعديلات ما بعد الترجمة في المخلفات الرئيسية.Translated Description (French)
Le résumé S009-131, un hybride coumarine-chalcone, s'est avéré avoir un effet antiprolifératif et antitumoral en déclenchant l'apoptose. Dans ce rapport, nous avons étudié le rôle de la voie de signalisation des dommages à l'ADN dans la mort des cellules cancéreuses induite par S009-131. Ici, nous montrons que S009-131 provoque des dommages à l'ADN par liaison potentielle au sillon mineur qui a conduit à la phosphorylation et à l'activation de l'ATM et de l'ADN-PK, mais pas de l'ATR, à des moments antérieurs afin d'initier le processus de réparation. La réponse aux dommages à l'ADN induite par S009-131 a déclenché l'activation de p53 par phosphorylation au niveau de ses résidus clés. L'inhibition pharmacologique des PIKK a abrogé la phosphorylation induite par S009-131 de la p53 à Ser 15. La phosphorylation induite par les dommages à l'ADN a entraîné une dégradation protéasomale réduite de p53 en perturbant l'interaction p53-MDM2. De plus, nos études d'amarrage ont révélé que S009-131 pourrait également contribuer à augmenter le niveau de p53 cellulaire en occupant la poche de liaison p53 de MDM2. Les modifications post-traductionnelles de p53 lors du traitement par S009-131 ont conduit à une affinité accrue de p53 envers les éléments réactifs (p53-RE) dans les régions promotrices des gènes cibles et à une efficacité transcriptionnelle accrue. Ensemble, les résultats suggèrent que S009-131 clive l'ADN par une liaison mineure au sillon et active éventuellement la signalisation de la réponse aux dommages de l'ADN associée aux PIKK pour favoriser la stabilisation et l'activité transcriptionnelle accrue de p53 par des modifications post-traductionnelles au niveau des résidus clés.Translated Description (Spanish)
Se ha demostrado que el resumen S009-131, un híbrido de cumarina y calcona, posee un efecto antiproliferativo y antitumoral al desencadenar la apoptosis. En este informe, investigamos el papel de la vía de señalización del daño del ADN en la muerte de células cancerosas inducida por S009-131. Aquí mostramos que S009-131 causa daño al ADN por la posible unión al surco menor que condujo a la fosforilación y activación de ATM y DNA-PK, pero no de ATR, en puntos de tiempo anteriores para iniciar el proceso de reparación. La respuesta al daño del ADN inducida por S009-131 desencadenó la activación de p53 a través de la fosforilación en sus residuos clave. La inhibición farmacológica de PIKK anuló la fosforilación inducida por S009-131 de p53 en Ser 15. La fosforilación inducida por daño en el ADN dio como resultado una degradación proteasómica reducida de p53 al interrumpir la interacción p53-MDM2. Además, nuestros estudios de acoplamiento revelaron que S009-131 también podría contribuir al aumento del nivel de p53 celular al ocupar el bolsillo de unión a p53 de MDM2. Las modificaciones postraduccionales de p53 tras el tratamiento con S009-131 condujeron a una mayor afinidad de p53 hacia los elementos sensibles (p53-RE) en las regiones promotoras de los genes diana y una mayor eficiencia transcripcional. En conjunto, los resultados sugieren que S009-131 escinde el ADN a través de la unión al surco menor y eventualmente activa la señalización de respuesta al daño del ADN asociada a PIKK para promover la estabilización y la actividad transcripcional mejorada de p53 a través de modificaciones postraduccionales en residuos clave.Files
srep45287.pdf.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:823b0dd717d87b46a0d125f22953c63b
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يحرض هجين الكومارين- الكالكون على تلف الحمض النووي عن طريق ربط الأخدود البسيط ويثبت p53 من خلال تعديلات ما بعد الترجمة
- Translated title (French)
- L'hybride coumarine-chalcone provoque des dommages à l'ADN par liaison mineure au sillon et stabilise la p53 par des modifications post-traductionnelles
- Translated title (Spanish)
- El híbrido de cumarina y calcona provoca daños en el ADN mediante la unión al surco menor y estabiliza la p53 a través de modificaciones postraduccionales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2602295842
- DOI
- 10.1038/srep45287
References
- https://openalex.org/W1590358488
- https://openalex.org/W1595856931
- https://openalex.org/W1661727823
- https://openalex.org/W1937607074
- https://openalex.org/W1965874949
- https://openalex.org/W1971966311
- https://openalex.org/W1976385056
- https://openalex.org/W1978518304
- https://openalex.org/W1981665139
- https://openalex.org/W1984040166
- https://openalex.org/W1995741673
- https://openalex.org/W1999537070
- https://openalex.org/W2004326614
- https://openalex.org/W2005236007
- https://openalex.org/W2008933923
- https://openalex.org/W2009186446
- https://openalex.org/W2010670456
- https://openalex.org/W2013885821
- https://openalex.org/W2018267517
- https://openalex.org/W2022254839
- https://openalex.org/W2035177083
- https://openalex.org/W2039760853
- https://openalex.org/W2039801259
- https://openalex.org/W2053740655
- https://openalex.org/W2067240980
- https://openalex.org/W2068509261
- https://openalex.org/W2071603995
- https://openalex.org/W2080317352
- https://openalex.org/W2081464036
- https://openalex.org/W2083992537
- https://openalex.org/W2088172210
- https://openalex.org/W2088576230
- https://openalex.org/W2093775600
- https://openalex.org/W2094375196
- https://openalex.org/W2102533138
- https://openalex.org/W2111170264
- https://openalex.org/W2118733942
- https://openalex.org/W2124161324
- https://openalex.org/W2128531001
- https://openalex.org/W2130728712
- https://openalex.org/W2131660936
- https://openalex.org/W2132396299
- https://openalex.org/W2142026383
- https://openalex.org/W2143629217
- https://openalex.org/W2145200068
- https://openalex.org/W2152749481
- https://openalex.org/W2158005145
- https://openalex.org/W2161090683
- https://openalex.org/W2167264988
- https://openalex.org/W2168924996
- https://openalex.org/W2171530299
- https://openalex.org/W2321372800
- https://openalex.org/W2343988553
- https://openalex.org/W2412757439
- https://openalex.org/W4250719896