Exploring pradimicin-IRD antineoplastic mechanisms and related DNA repair pathways

Autor(es)

de Almeida, Larissa Costa ; Calil, Felipe Antunes ; Moreno, Natalia Cestari ; Rezende-Teixeira, Paula ; de Moraes, Luiz Alberto Beraldo ; Jimenez, Paula Christine ; Menck, Carlos Frederico Martins ; Machado-Neto, Joao Agostinho ; Costa-Lotufo, Leticia Veras

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Chemico-Biological Interactions; v. 371, p. 10-pg., 2023-01-14.

Resumo

DNA-targeting agents have a significant clinical use, although toxicity remains an issue that plays against their widespread application. Understanding the mechanism of action and DNA damage response elicited by such compounds might contribute to the improvement of their use in anticancer chemotherapy. In a previous study, our research group characterized a new DNA-targeting agent - pradimicin-IRD. Since DNA-targeting agents and DNA repair are close-related subjects, the present study used in silico-modelling and a transcriptomic approach seeking to characterize the DNA repair pathways activated in HCT 116 cells following pradimicin-IRD treatment. Molecular docking analysis showed pradimicin-IRD as a DNA intercalating agent and a potential inhibitor of DNA-binding proteins. Furthermore, the transcriptomic study highlighted DNA repair functions related to genes modulated by pradimicin-IRD, such as nucleotide excision repair, telomeres maintenance and double-strand break repair. When validating these functions, PCNA protein levels decreased after exposure to pradimicin. Furthermore, molecular docking analysis suggested DNA-pradimicin-PCNA interaction. In addition, hTERT and POLH showed reduced mRNA levels after 6 h of treatment with pradimicin-IRD. Moreover, POLH-deficient cells displayed higher resistance to pradimicin-IRD than POLH-proficient cells and the compound prevented formation of the POLH/DNA complex (molecular docking). Since the modulation of DNA repair genes by pradimicin-IRD is TP53-independent, unlike doxorubicin, dissimilarities between the mechanism of action and the DNA damage response of pradimicin-IRD and doxorubicin open new insights for further studies of pradimicin-IRD as a new antineoplastic compound. (AU)

• Processo FAPESP: 17/24993-0 - Investigação da participação de Stathmin 1 e da instabilidade dos microtúbulos no fenótipo de neoplasias hematológicas
• Beneficiário: João Agostinho Machado Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/17595-0 - Estudo da interação molecular da pradimicina-IRD com o DNA e seu mecanismo de ação em células tumorais
• Beneficiário: Larissa Costa de Almeida
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 14/50926-0 - INCT 2014: biodiversidade e produtos naturais
• Beneficiário: Vanderlan da Silva Bolzani
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Processo FAPESP: 19/23864-7 - Análise compreensiva de dados genômicos para identificação e validação de novos alvos terapêuticos envolvidos na regulação de citoesqueleto celular em Leucemias agudas
• Beneficiário: João Agostinho Machado Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 21/11606-3 - Investigação dos efeitos antineoplásicos de novos inibidores de PIP4K2 e HDAC em neoplasias hematológicas
• Beneficiário: João Agostinho Machado Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/19435-3 - Papel de danos no DNA e função mitocondrial em envelhecimento vascular, imune e neurológico (DNA MoVINg)
• Beneficiário: Carlos Frederico Martins Menck
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/17177-6 - Abordagem integrada na prospecção sustentável de produtos naturais marinhos: da diversidade a substâncias anticâncer
• Beneficiário: Leticia Veras Costa Lotufo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático