Сравнительный анализ протеома в культуре клеток HeLa и HepG2 до и после обработки феназинами

Действие феназиновых соединений в отношении прокариотических организмов изучено достаточно неплохо. Однако в отношении эукариотических клеток существует значительный пробел в этом вопросе.

Целью исследования является протеомный анализ культур клеток HeLa и HepG2 до и после обработки очищенными комплексами феназиновых соединений бактерий Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca и идентификация мишеней для феназинов в эукариотических клетках.

В ходе исследования было установлено, что основная масса белков, обнаруженных нами в протеоме культур клеток HeLa и HepG2, задействована в регуляции мембранного потенциала клеток, сигнальных каскадах, вовлеченных в процессы онкогенеза, регуляции кальция в сердечной мышце, функционировании нервной системы и ответе на ксенобиотики. Также было зарегистрировано накопление гистоновых белков и белков-модификаторов хроматина, способствующих его переводу в гетерохроматин в культурах HeLa и HepG2 после обработки феназинами. В то же время содержание ферментов декомпактизации хроматина снижается в обеих культурах. Концентрация некоторых рибосомных белков существенно меняется в культуре клеток HeLa, тогда как в культуре клеток HepG2 регистрируется массовое увеличение их содержания.

1. А Pan-cancer molecular subtypes revealed by mass-spectrometry-based proteomic characterization of more than 500 human cancers / F. Chen, D. S. Chandrashekar, S. Varambally, C. J. Creighton // Nature Communications. – 2019. – Vol. 10. – Art. 5679. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13528-0

2. High throughput proteomics identifies a high-accuracy 11 plasma protein biomarker signature for ovarian cancer / S. Enroth, M. Berggrund, M. Lycke [et al.] // Communications Biology. – 2019. – Vol. 2. – Art. 221. https://doi.org/10.1038/s42003-019-0464-9

3. Application of Proteomics in Cancer: Recent Trends and Approaches for Biomarkers Discovery / Y. W. Kwon, H. S. Jo, S. Bae [et al.] // Frontiers in Medicine. – 2021. – Vol. 8. – P. 747–760. https://doi.org/10.3389/fmed.2021.747333

4. Proteomics in decoding cancer: A review / E. Gheybi, P. Hosseinzadeh, V. Tayebi-Khorrami [et al.] // Clinica Chimica Acta. – 2025. – Vol. 574. – Art. 120132. https://doi.org/10.1016/j.cca.2025.120302

5. Proteomic approaches in the study of cancers / K. U. Nisa, N. Tarfeen, S. Wani [et al.] // Proteomics. A Promising Approach for Cancer Research / eds.: S. Ali, S. Majid, M. U. Rehman. – San Diego, 2023. – Ch. 8. – Р. 205–217. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-95072-5.00002-x

6. CancerProteome: a resource to functionally decipher the proteome landscape in cancer / D. Lv, D. Li, Y. Cai [et al.] // Nucleic Acids Research. – 2024. – Vol. 52, N D1. – P. D1155–D1162. https://doi.org/10.1093/nar/gkad824

7. Giurini, E. F. Redefining bioactive small molecules from microbial metabolites as revolutionary anticancer agents / E. F. Giurini, A. Godla, K. H. Gupta // Cancer Gene Therapy. – 2024. – Vol. 31, N 2. – P. 187–206. https://doi.org/10.1038/s41417-023-00715-x

8. Antimicrobial, anti-inflammatory, anticancer and antiviral activity of bioactive compounds from Pseudomonas aeruginosa isolated from Mediterranean Sea, Alexandria, Egypt / A. N. Mohamed, A. K. S. H. Mohamed, A. M. Zahran [et al.] // Microbial Biosystems. – 2025. – Vol. 10, N 1. – P. 123–134. https://doi.org/10.21608/mb.2025.322359.1173

9. Novel approach of phenazine derivatives isolation from Pseudomonas culture medium / M. A. Shapira, K. G. Verameyenka, K. V. Liavonchyk [et al.] // Process Biochemistry. – 2021. – Vol. 111, N 2. – P. 325–331. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2021.11.004

10. The Cytotoxic Activity of Phenazine Compounds from Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca against the HeLa Cell Line / A. A. Zhyzneyskaya, A. A. Lukashevich, N. P. Maksimova, E. G. Veremeenko // Molecular Genetics, Microbiology and Virology. – 2023. – Vol. 38, N 4. – P. 215–221. https://doi.org/10.3103/S0891416823040079

11. Statistical Approach to Protein Quantification / S. Gerster, T. Kwon, C. Ludwig [et al.] // Molecular and Cellular Proteomics. – 2014. – Vol. 13, N 2. – P. 666–677. https://doi.org/10.1074/mcp.m112.025445

12. Protein measurement with the folin phenol reagent / O. H. Lowry, N. J. Rosebrough, A. L. Farr, R. J. Randall // Journal of Biological Chemistry. – 1951. – Vol. 193, N 1. – P. 265–275. https://doi.org/10.1016/s0021-9258(19)52451-6

13. Expression stability of 13 housekeeping genes during carbon starvation of Pseudomonas aeruginosa / B. Alqarni, B. Colley, J. Klebensberger [et al.] // Journal of Microbiological Methods. – 2016. – Vol. 127. – P. 182–187. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2016.06.008

14. Highly expressed RPLP2 inhibits ferroptosis to promote hepatocellular carcinoma progression and predicts poor prognosis / J. Guo, M. Huang, S. Deng [et al.] // Cancer Cell International. – 2023. – Vol. 23, N 1. – Art. 278. https://doi.org/10.1186/s12935-023-03140-0

15. RPLP2 activates TLR4 in an autocrine manner and promotes HIF-1alpha-induced metabolic reprogramming in hepatocellular carcinoma / Q. Yang, X. Meng, J. Chen [et al.] // Cell Death Discovery. – 2023. – Vol. 9, N 1. – Art. 440. https:// doi.org/10.1038/s41420-023-01719-0

16. Expression of the ribosomal proteins Rplp0, Rplp1, and Rplp2 in gynecologic tumors / A. Artero-Castro, J. Castellvi, A. García [et al.] // Human Pathology. – 2011. – Vol. 42, N 2. – P. 194–203. https://doi.org/10.1016/j.humpath.2010.04.020

17. Ribosomal protein RPL5 regulates colon cancer cell proliferation and migration through MAPK/ERK signaling pathway / H. Zhang, J. Liu, Q. Dang [et al.]. // BMC Molecular and Cell Biology. – 2022. – Vol. 23, N 1. – Art. 48. https://doi.org/10.1186/s12860-022-00448-z

18. Ribosomal proteins in hepatocellular carcinoma: mysterious but promising / Q. Su, H. Sun, L. Mei [et al.] // Cell and Bioscience. – 2024. – Vol. 14. – Art. 133. https://doi.org/10.1186/s13578-024-01316-3

19. Targeting RPL23 restores chemosensitivity of cisplatin-resistant ovarian carcinoma by inhibiting EMT / Y. Liu, S. Lai, J. He [et al.] // Cytotechnology. – 2022. – Vol. 74, N 3. – P. 421–432. https://doi.org/10.1007/s10616-022-00535-1

20. Price-Whelan, A. Rethinking ‘secondary’ metabolism: physiological roles for phenazine antibiotics / A. PriceWhelan, L. E. Dietrich, D. K. Newman // Nature Chemical Biology. – 2006. – Vol. 2. – P. 71–78. https://doi.org/10.1038/nchembio764