Effect of pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds on DNA repair pathways in Ewing sarcoma cells

Cover Page

Cite item

Abstract

Aim. To examine deoxyribonucleic acid (DNA) damage repair and cell cycle regulatory mechanisms of Ewing sarcoma cells exposed to pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds.

Methods. The study was performed on A673 Ewing sarcoma cell line. The tumor cells were incubated for 48 h in the presence of pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds (compounds №20 and №24). Western blot analysis was utilized to examine expression of the markers of DNA single-strand (phosphorylated forms of ATR and Chk1) and double-strand breaks (phosphorylated forms of H2AX, АТМ, DNA-PK, BRCA-1, Chk-2). Analysis of the cell cycle phases was performed by flow cytometry (BD FacsCanto, USA).

Results. Pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds substantially increased the expression of histone 2A phosphorylated on serine 138 (γ-H2AX) that indicates DNA damage (double-strand breaks). Under exposure to pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds the studied cells increased expression of phosphorylated forms of ATM-kinase and BRCA-1. Also cell cycle disorders leading to substantial G2/M arrest and enhanced apoptosis of tumor cells were observed.

Conclusion. Pivaloyl-substituted pyrrole containing heterocyclic compounds induced DNA double-strand breaks in A673 Ewing sarcoma cell line; in response to DNA damage in tumor cells, the mechanisms of DNA double-strand breaks repair were activated; despite activation of DNA repair mechanisms, A673 cells underwent cell cycle arrest in the G2/M-phase and apoptosis.

About the authors

A R Galembikova

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

S V Boychuk

Kazan State Medical University

Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

P D Dunaev

Kazan State Medical University

Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

R R Khusnutdinov

Kazan State Medical University

Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

S S Zykova

Perm Penal Service Institute

Email: boichuksergei@mail.ru
Perm, Russia

References

  1. Delattre O., Zucman J., Melot T. et al. The Ewing-family of tumors - a subgroup of small-round-cell tumors defined by specific chimeric transcripts. N. Engl. J. Med. 1994; 331 (5): 294-299. doi: 10.1056/NEJM199408043310503.
  2. Le Deley M.C., Delattre O., Schäfer K.L. et al. Impact of EWS-ETS fusion type on disease progression in Ewing's sarcoma/peripheral primitive neuroectodermal tumor: prospective results from the cooperative Euro-E.W.I.N.G. 99 trial. J. Clin. Oncol. 2010; 28 (12): 1982-1988. doi: 10.1200/JCO.2009.23.3585.
  3. Van Doominck J.A., Ji L., Schaub B. et al. Current treatment protocols have eliminated the prognostic advantage of type 1 fusions in Ewing sarcoma: a report from the Children's Oncology Group. J. Clin. Oncol. 2010; 28 (12): 1989-1994. doi: 10.1200/JCO.2009.24.5845.
  4. Juergens C., Weston C., Lewis I. et al. Safety assessment of intensive induction with vincristine, ifosfamide, doxorubicin, and etoposide (VIDE) in the treatment of Ewing tumors in the EURO-E.W.I.N.G. 99 clinical trial. Pediatr. Blood Cancer. 2006; 47 (1): 22-29. doi: 10.1002/pbc.20820.
  5. Le Deley M.C., Paulussen M., Ian Lewis I. et al. Cyclophosphamide compared with ifosfamide in consolidation treatment of standard-risk Ewing sarcoma: results of the randomized noninferiority Euro-EWING99-R1 trial. J. Clin. Oncol. 2014; 32 (23): 2440-2448. doi: 10.1200/JCO.2013.54.4833.
  6. Womer R.B., West D.C., Krailo M.D. et al. Randomized controlled trial of interval-compressed chemotherapy for the treatment of localized Ewing sarcoma: a report from the Children's Oncology Group. J. Clin. Oncol. 2012; 30 (33): 4148-4154. doi: 10.1200/JCO.2011.41.5703.
  7. Wagner L.M., McAllister N., Goldsby R.E. et al. Temozolomide and intravenous irinotecan for treatment of advanced Ewing sarcoma. Pediatr. Blood Cancer. 2007; 48 (2): 132-139. doi: 10.1002/pbc.20697.
  8. Haeusler J., Ranft A., Boelling T. et al. The value of local treatment in patients with primary, disseminated, multifocal Ewing sarcoma (PDMES). Cancer. 2010; 116 (2): 443-450. doi: 10.1002/cncr.24740.
  9. Boichuk S., Galembikova A., Zykova S. et al. Ethyl-2-amino-pyrrole-3-carboxylates are novel potent anticancer agents that affect tubulin polymerization, induce G2/M cell-cycle arrest, and effectively inhibit soft tissue cancer cell growth in vitro. Anti-Cancer Drugs. 2016; 27 (7): 620-634. doi: 10.1097/CAD.0000000000000372.
  10. Kumagai A., Lee J., Yoo H.Y., Dunphy W.G. TopBP1 activates the ATR-ATRIP complex. Cell. 2006; 124 (5): 943-955. doi: 10.1016/j.cell.2005.12.041.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2018 Galembikova A.R., Boychuk S.V., Dunaev P.D., Khusnutdinov R.R., Zykova S.S.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».