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  • Mitochondrial division inhibitor-1 induces mitochondrial hyperfusion and sensitizes human cancer cells to TRAIL-induced apoptosis.

Mitochondrial division inhibitor-1 induces mitochondrial hyperfusion and sensitizes human cancer cells to TRAIL-induced apoptosis.

International journal of oncology (2014-09-02)
Mamoru Akita, Miki Suzuki-Karasaki, Kyoko Fujiwara, Chinatsu Nakagawa, Masayoshi Soma, Yukihiro Yoshida, Toyoko Ochiai, Yasuaki Tokuhashi, Yoshihiro Suzuki-Karasaki
ZUSAMMENFASSUNG

Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a promising candidate for cancer treatment, but some cancer cell types are resistant to TRAIL cytotoxicity. Therefore, overcoming this resistance is necessary for effective TRAIL therapy. Mitochondrial morphology is important for the maintenance of cell function and survival, and is regulated by the delicate balance between fission and fusion. However, the role of mitochondrial morphology dynamics in TRAIL-induced apoptosis is unknown. Here we show that mitochondrial division inhibitor-1 (mdivi-1), an inhibitor of dynamin-related protein1 (Drp1), modulates mitochondrial morphology and TRAIL-induced apoptosis in human cancer cells. mdivi-1 treatment (≥12.5 µM) caused dose- and time‑dependent cell death in malignant melanoma, lung cancer and osteosarcoma cells, while sparing normal cells. mdivi-1 also sensitized cancer cells to TRAIL-induced apoptosis. This potentiation of apoptosis occurred through a caspase-depependent mechanism including the mitochondrial and endoplasmic reticulum (ER) stress pathways. Mdivi-1 potentiated mitochondrial oxidative stress, a major cause of mitochondrial and ER stresses, as evidenced by increases in mitochondrial reactive oxygen species levels, mitochondrial mass, and cardiolipin oxidation. Live cell fluorescence imaging using MitoTracker Red CMXRos revealed that Mdivi-1 caused substantial mitochondrial hyperfusion. Moreover, silencing of Drp1 expression also caused mitochondrial hyperfusion and sensitized cancer cells to TRAIL-induced apoptosis. Our results suggest that cancer cells are more vulnerable than normal cells to a perturbation in mitochondrial morphology dynamics and that this higher susceptibility can be exploited to selectively kill cancer cells and sensitize to TRAIL.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Carbonylcyanid-4-(trifluormethoxy)phenylhydrazon, ≥98% (HPLC), powder
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Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, ACS reagent, 99.4-100.6%, powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Rotenon, ≥95%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, anhydrous, crystalline, BioReagent, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure -Lösung, 0.02% in DPBS (0.5 mM), sterile-filtered, BioReagent, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure Dinatriumsalz -Lösung, BioUltra, pH 8.0, ~0.5 M in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Thapsigargin, ≥98% (HPLC), solid film
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, 99.995% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, BioUltra, anhydrous, ≥99% (titration)
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Sigma-Aldrich
Fluorescein, suitable for fluorescence, free acid
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, purified grade, ≥98.5%, powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, ≥98.0% (KT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ethylendiamintetraessigsäure, BioUltra, ≥99.0% (KT)
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Supelco
Rotenon, PESTANAL®, analytical standard
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Fluorescein, European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard
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Sigma-Aldrich
TRAIL human, recombinant, expressed in E. coli, ≥98% (SDS-PAGE and HPLC), lyophilized powder
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Sigma-Aldrich
Human TNFRSF10A ELISA Kit
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
TRAIL human, recombinant, expressed in NSO cells, >97% (SDS-PAGE), lyophilized powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
MISSION® esiRNA, targeting human TNFRSF10A
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.