Influence of ARHGAP29 on the Invasion of Mesenchymal-Transformed Breast Cancer Cells

Abstract

Aggressive and mesenchymal-transformed breast cancer cells show high expression levels of Rho GTPase activating protein 29 (ARHGAP29), a negative regulator of RhoA. ARHGAP29 was the only one of 32 GTPase-activating enzymes whose expression significantly increased after the induction of mesenchymal transformation in breast cancer cells. Therefore, we investigated the influence of ARHGAP29 on the invasiveness of aggressive and mesenchymal-transformed breast cancer cells. After knock-down of ARHGAP29 using siRNA, invasion of HCC1806, MCF-7-EMT, and T-47D-EMT breast cancer cells was significantly reduced. This could be explained by reduced inhibition of RhoA and a consequent increase in stress fiber formation. Proliferation of the breast cancer cell line T-47D-EMT was slightly increased by reduced expression of ARHGAP29, whereas that of HCC1806 and MCF-7-EMT significantly increased. Using interaction analyses we found that AKT1 is a possible interaction partner of ARHGAP29. Therefore, the expression of AKT1 after siRNA knock-down of ARHGAP29 was tested. Reduced ARHGAP29 expression was accompanied by significantly reduced AKT1 expression. However, the ratio of active pAKT1 to total AKT1 remained unchanged or was significantly increased after ARHGAP29 knock-down. Our results show that ARHGAP29 could be an important factor in the invasion of aggressive and mesenchymal-transformed breast cancer cells. Further research is required to fully understand the underlying mechanisms.

Akt Isoforms: A Family Affair in Breast Cancer

“…The tumor suppresser, 12- O -Tetradecanoyl phorbol-13-acetate (TPA)-inducible sequences 21 (TIS21), an ortholog of B-cell translocation gene 2 (BTG2), inhibited TNBC cell growth and invasion via activation of Akt1 and not Akt2 [ 169 ]. A recent study showed that Rho GTPase activating protein 29 (ARHGAP29) interacted with Akt1 and knockdown of ARHGAP29 decreased invasion of breast cancer cells [ 170 ]. While ARHGAP29 knockdown downregulated Akt1, the ratio of phosphorylated Akt1 to total Akt1 remained unchanged.…”

Einfluss von ARHGAP29 auf die Invasion von aggressiven und mesenchymal transformierten Mammakarzinomzellen

“…Abbildung 2: Schematische Darstellung der Schnittmenge von 223 durch induzierte EMT hochregulierten Genen und 32 in Microarrays betrachteten Rho GTPase aktivierenden Proteinen(Kolb et al 2020). Bestehende Microarray-Daten(Ziegler 2013; Ziegler et al 2014) zum Vergleich der Genexpression von MCF-7-Wildtyp-Zellen und generierten mesenchymal transformierten MCF-7-EMT-Zellen wurden hinsichtlich der Hochregulierung der Expression ausgewählter Gene erneut analysiert(Kolb et al 2020). Unter den betrachteten Genen befanden sich 32 bis dato als Rho GTPase aktivierende Proteine anerkannte Gene(Kolb et al 2020).…”

“…Bestehende Microarray-Daten(Ziegler 2013; Ziegler et al 2014) zum Vergleich der Genexpression von MCF-7-Wildtyp-Zellen und generierten mesenchymal transformierten MCF-7-EMT-Zellen wurden hinsichtlich der Hochregulierung der Expression ausgewählter Gene erneut analysiert(Kolb et al 2020). Unter den betrachteten Genen befanden sich 32 bis dato als Rho GTPase aktivierende Proteine anerkannte Gene(Kolb et al 2020). Es zeigte sich bei 223 Genen eine Hochregulation durch die induzierte EMT in den MCF-7-EMT-Zellen im Vergleich zu den MCF-7-Wildtyp-Zellen (Ziegler 2013).…”

“…Abbildung 12: Nachweis der signifikant reduzierten Invasivität nach erfolgter transienter siRNA-Transfektion der Mammakarzinomzellen T-47D-EMT(Kolb et al 2020). …”

“…und zwei nachGuttilla et al (2012) undZiegler et al (2014) mesenchymal transformierte Zelllinien -MCF-7-EMT, T-47D-EMT. Da bereits eine erhöhte Expression von ARHGAP29 für jede der verwendeten vier Zelllinien demonstriert werden konnte (siehe 3.1.2.1;Kolb et al 2020) und mehrere Publikationen vorliegen, die auch für die gleichen Zelllinien eine verstärkte Invasivität in 2D-Invasionassays und Kokultur mit Osteosarkomzellen oder menschlichen Osteoblasten zeigen konnten(Ziegler et al 2014;Gründker et al 2016;Hellinger et al 2019), galt als Hypothese in dieser Arbeit, dass eine verminderte ARHGAP29-Expression eine verminderte Invasivität der Mammakarzinomzellen mit sich bringen würde. Es zeigte sich ein signifikanter, doch zum Teil überraschender Einfluss von ARHGAP29 auf die Invasivität der Mammakarzinomzellen.…”