Published March 31, 2022
| Version v1
Publication
Open
In vitro Screening for Cytotoxic Effect of Pore Forming Colicin N and Its Domains on Human Cancer Cells
Description
Protein-based drugs have increasingly become an important segment of cancer treatment. In comparison with chemotherapy, they offer high efficacy and fewer side effects due to specifically targeting only cancer cells. Monoclonal antibodies are currently the main protein-based drugs in the market but their complexity and limitations in tumour penetration led to the development of alternative protein therapeutics such as pore-forming toxins. Colicin N (ColN), a pore-forming protein produced by E. coli, was previously found to exhibit cytotoxicity and selectivity in human lung cancer cells with promising potential for further development. Here we aimed to screen for the cytotoxicity of ColN in breast (MCF-7 and MDA-MB-231), lung (A549) and colon cancer cells (HT-29 and HCT-116) by MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide) assay with various concentrations for 72 h and to investigate the cytotoxic effect of ColN domains on cancer cells. It showed that ColN mildly mediated the decrease in cell viability except for MCF-7. The highest effect was seen in A549 and HCT-116 cells which showed 31.9% and 31.5% decrease in cell viability, respectively. The mild inhibition or promotion of cancer cell proliferation by ColN tend to be based on the cell types. Furthermore, to search for the functional domain of ColN used for cytotoxicity, full-length ColN and truncated ColN with deletion of translocating, receptor binding and pore-forming domains were also tested on HCT-116 colon cancer cells. The findings indicated that HCT-116 cells were not significantly sensitive to ColN but full length ColN caused slight decrease in cancer cell viability. The data in this study will benefit the further development of ColN for alternative protein-based cancer therapy.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أصبحت الأدوية القائمة على البروتين بشكل متزايد جزءًا مهمًا من علاج السرطان. وبالمقارنة مع العلاج الكيميائي، فإنها توفر فعالية عالية وآثار جانبية أقل بسبب استهداف الخلايا السرطانية فقط على وجه التحديد. الأجسام المضادة وحيدة النسيلة هي حاليًا الأدوية الرئيسية القائمة على البروتين في السوق، لكن تعقيدها وقيودها في اختراق الورم أدت إلى تطوير علاجات بروتينية بديلة مثل السموم التي تشكل المسام. تم العثور سابقًا على الكوليسين N (ColN)، وهو بروتين مكون للمسام تنتجه الإشريكية القولونية، لإظهار السمية الخلوية والانتقائية في خلايا سرطان الرئة البشرية مع إمكانات واعدة لمزيد من التطوير. هنا كنا نهدف إلى فحص السمية الخلوية لـ ColN في الثدي (MCF -7 و MDA - MB -231) والرئة (A549) وخلايا سرطان القولون (HT -29 و HCT -116) بواسطة اختبار MTT (3 -(4,5 - Dimethylthiazol -2 - yl) -2,5 - Diphenyltetrazolium Bromide) بتركيزات مختلفة لمدة 72 ساعة وللتحقق من تأثير السمية الخلوية لنطاقات ColN على الخلايا السرطانية. وأظهرت أن ColN توسط بشكل معتدل في انخفاض صلاحية الخلية باستثناء MCF -7. شوهد أعلى تأثير في الخلايا A549 و HCT -116 التي أظهرت انخفاضًا بنسبة 31.9 ٪ و 31.5 ٪ في صلاحية الخلية، على التوالي. يميل التثبيط المعتدل أو تعزيز تكاثر الخلايا السرطانية بواسطة ColN إلى الاعتماد على أنواع الخلايا. علاوة على ذلك، للبحث عن المجال الوظيفي لـ ColN المستخدم للسمية الخلوية، تم أيضًا اختبار ColN كامل الطول و ColN المقتطع مع حذف مجالات النقل وربط المستقبلات وتشكيل المسام على خلايا سرطان القولون HCT -116. أشارت النتائج إلى أن خلايا HCT -116 لم تكن حساسة بشكل كبير لـ ColN ولكن طول ColN الكامل تسبب في انخفاض طفيف في قابلية بقاء الخلايا السرطانية. ستفيد البيانات الواردة في هذه الدراسة في مواصلة تطوير ColN لعلاج السرطان البديل القائم على البروتين.Translated Description (French)
Les médicaments à base de protéines sont devenus de plus en plus un segment important du traitement du cancer. Par rapport à la chimiothérapie, ils offrent une efficacité élevée et moins d'effets secondaires en ciblant spécifiquement uniquement les cellules cancéreuses. Les anticorps monoclonaux sont actuellement les principaux médicaments à base de protéines sur le marché, mais leur complexité et leurs limites en matière de pénétration tumorale ont conduit au développement de thérapies protéiques alternatives telles que les toxines porogènes. La colicine N (ColN), une protéine porogène produite par E. coli, présentait auparavant une cytotoxicité et une sélectivité dans les cellules cancéreuses du poumon humain avec un potentiel prometteur de développement ultérieur. Nous avons cherché ici à dépister la cytotoxicité du ColN dans les cellules cancéreuses du sein (MCF-7 et MDA-MB-231), du poumon (A549) et du côlon (HT-29 et HCT-116) par dosage MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5-Diphenyltetrazolium Bromide) à différentes concentrations pendant 72 h et à étudier l'effet cytotoxique des domaines du ColN sur les cellules cancéreuses. Il a montré que le ColN médiait légèrement la diminution de la viabilité cellulaire, à l'exception du MCF-7. L'effet le plus élevé a été observé dans les cellules A549 et HCT-116 qui ont montré une diminution de 31,9% et 31,5% de la viabilité cellulaire, respectivement. L'inhibition légère ou la promotion de la prolifération des cellules cancéreuses par le ColN ont tendance à être basées sur les types de cellules. De plus, pour rechercher le domaine fonctionnel du ColN utilisé pour la cytotoxicité, le ColN pleine longueur et le ColN tronqué avec délétion des domaines de translocation, de liaison aux récepteurs et de formation de pores ont également été testés sur des cellules cancéreuses du côlon HCT-116. Les résultats ont indiqué que les cellules HCT-116 n'étaient pas significativement sensibles au ColN, mais que le ColN complet entraînait une légère diminution de la viabilité des cellules cancéreuses. Les données de cette étude bénéficieront au développement ultérieur de ColN pour le traitement alternatif du cancer à base de protéines.Translated Description (Spanish)
Los medicamentos a base de proteínas se han convertido cada vez más en un segmento importante del tratamiento del cáncer. En comparación con la quimioterapia, ofrecen una alta eficacia y menos efectos secundarios debido a que se dirigen específicamente solo a las células cancerosas. Los anticuerpos monoclonales son actualmente los principales fármacos basados en proteínas en el mercado, pero su complejidad y limitaciones en la penetración tumoral llevaron al desarrollo de proteínas terapéuticas alternativas, como las toxinas formadoras de poros. Anteriormente se descubrió que la colicina N (ColN), una proteína formadora de poros producida por E. coli, exhibe citotoxicidad y selectividad en células de cáncer de pulmón humano con un potencial prometedor para un mayor desarrollo. Aquí nuestro objetivo fue detectar la citotoxicidad de ColN en células de cáncer de mama (MCF-7 y MDA-MB-231), pulmón (A549) y colon (HT-29 y HCT-116) mediante el ensayo MTT (bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difeniltetrazolio) con varias concentraciones durante 72 h e investigar el efecto citotóxico de los dominios ColN en las células cancerosas. Mostró que ColN medió levemente la disminución en la viabilidad celular a excepción de MCF-7. El efecto más alto se observó en las células A549 y HCT-116, que mostraron una disminución del 31,9% y 31,5% en la viabilidad celular, respectivamente. La inhibición o promoción leve de la proliferación de células cancerosas por ColN tiende a basarse en los tipos de células. Además, para buscar el dominio funcional de ColN utilizado para la citotoxicidad, también se probaron ColN de longitud completa y ColN truncado con deleción de dominios de translocación, unión al receptor y formación de poros en células de cáncer de colon HCT-116. Los hallazgos indicaron que las células HCT-116 no eran significativamente sensibles a ColN, pero ColN de longitud completa causó una ligera disminución en la viabilidad de las células cancerosas. Los datos de este estudio beneficiarán el desarrollo adicional de ColN para la terapia alternativa contra el cáncer basada en proteínas.Files
1547.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:526bd9f9a580da80f2e621a197de31ae
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الفحص في المختبر للتأثير السام للخلايا لتشكيل المسام الكوليسين N ونطاقاته على الخلايا السرطانية البشرية
- Translated title (French)
- Dépistage in vitro de l'effet cytotoxique de la colicine N formant des pores et de ses domaines sur les cellules cancéreuses humaines
- Translated title (Spanish)
- Cribado in vitro del efecto citotóxico de la colicina N formadora de poros y sus dominios en células cancerosas humanas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4226035604
- DOI
- 10.21315/tlsr2022.33.1.10
References
- https://openalex.org/W1585299785
- https://openalex.org/W1970274697
- https://openalex.org/W1972833367
- https://openalex.org/W1978457139
- https://openalex.org/W1978626016
- https://openalex.org/W1992966753
- https://openalex.org/W2003510756
- https://openalex.org/W2010948143
- https://openalex.org/W2040876807
- https://openalex.org/W2044931811
- https://openalex.org/W2058068663
- https://openalex.org/W2063933011
- https://openalex.org/W2073433082
- https://openalex.org/W2079142824
- https://openalex.org/W2079590064
- https://openalex.org/W2092677877
- https://openalex.org/W2095089737
- https://openalex.org/W2130326989
- https://openalex.org/W2140636685
- https://openalex.org/W2141753215
- https://openalex.org/W2151092086
- https://openalex.org/W2176673138
- https://openalex.org/W2418540392
- https://openalex.org/W2552023306
- https://openalex.org/W2586724023
- https://openalex.org/W2894871613
- https://openalex.org/W2900889300
- https://openalex.org/W3005731420
- https://openalex.org/W3011937534
- https://openalex.org/W3013898080
- https://openalex.org/W3199461509
- https://openalex.org/W4210359611