Melanopsin (Opn4) is an oncogene in cutaneous melanoma

Autor(es)

Monteiro de Assis, Leonardo Vinicius ; Lacerda, Jose Thalles ; Moraes, Maria Nathalia ; Dominguez-Amorocho, Omar Alberto ; Kinker, Gabriela Sarti ; Mendes, Davi ; Silva, Matheus Molina ; Martins Menck, Carlos Frederico ; Saraiva Camara, Niels Olsen ; de Lauro Castrucci, Ana Maria

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: COMMUNICATIONS BIOLOGY; v. 5, n. 1, p. 15-pg., 2022-05-13.

Resumo

The search for new therapeutical targets for cutaneous melanoma and other cancers is an ongoing task. We expanded this knowledge by evaluating whether opsins, light- and thermo-sensing proteins, could display tumor-modulatory effects on melanoma cancer. Using different experimental approaches, we show that melanoma cell proliferation is slower in the absence of Opn4, compared to Opn4(WT) due to an impaired cell cycle progression and reduced melanocyte inducing transcription factor (Mitf) expression. In vivo tumor progression of Opn4(KO) cells is remarkably reduced due to slower proliferation, and higher immune system response in Opn4(KO) tumors. Using pharmacological assays, we demonstrate that guanylyl cyclase activity is impaired in Opn4(KO) cells. Evaluation of Tumor Cancer Genome Atlas (TCGA) database confirms our experimental data as reduced MITF and OPN4 expression in human melanoma correlates with slower cell cycle progression and presence of immune cells in the tumor microenvironment (TME). Proteomic analyses of tumor bulk show that the reduced growth of Opn4(KO) tumors is associated with reduced Mitf signaling, higher translation of G2/M proteins, and impaired guanylyl cyclase activity. Conversely, in Opn4(WT) tumors increased small GTPase and an immune-suppressive TME are found. Such evidence points to OPN4 as an oncogene in melanoma, which could be pharmacologically targeted. (AU)

• 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: 19/25129-2 - Caracterização detalhada das células T em Adenocarcinomas Ductais Pancreáticos
• Beneficiário: Gabriela Sarti Kinker
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/24217-0 - Mecanismos de resistência tumoral a cisplatina: processamento de lesões no DNA e efeito do ciclo circadiano
• Beneficiário: Matheus Molina Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/26651-9 - Glaucoma como modelo de ruptura da informação temporal: impacto sobre o metabolismo
• Beneficiário: Maria Nathália de Carvalho Magalhães Moraes Figueira Borges
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/16511-8 - Participação dos sistemas de fotorrecepção e de controle temporal no desenvolvimento, progressão e metástase do melanoma maligno: investigação de novos alvos terapêuticos
• Beneficiário: Leonardo Vinícius Monteiro de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 12/50214-4 - Mecanismos de ajuste do relógio por luz e temperatura: aspectos filogenéticos
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/14728-0 - Melanopsina como fotorreceptor de UVA e sua relação com pigmentação, reparo de DNA, relógio biológico e componentes do eixo HPA: um novo alvo farmacológico?
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/24615-5 - Derrubando um paradigma? Melanopsina, um fotopigmento canônico, atuando como sensor para ajuste do relógio em órgãos não expostos à luz, e sua possível interação com canais TRP: estudo transdisciplinar envolvendo aspectos fisiológicos e patológicos
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/18781-0 - Análise do papel da endonuclease XPG na transcrição nuclear e na manutenção do genoma mitocondrial
• Beneficiário: Davi Mendes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 20/04524-8 - Integrando abordagens proteogenômicas e de biologia de sistemas para investigar os papéis da melanopsina e canais TRP na ritmicidade circadiana
• Beneficiário: José Thalles Jocelino Gomes de Lacerda
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/24337-4 - Mecanismos de modulação de genes de relógio em melanócitos normais (melan-A) e transformados (melanoma B16-F10) por UVA e luz azul
• Beneficiário: Leonardo Vinícius Monteiro de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/16711-4 - Papel da sirtuína 1 na ativação e diferenciação de células T CD4+ em animais obesos transplantados
• Beneficiário: Omar Alberto Domínguez Amorocho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado