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  • Di-2-pyridylketone 4,4-dimethyl-3-thiosemicarbazone (Dp44mT) overcomes multidrug resistance by a novel mechanism involving the hijacking of lysosomal P-glycoprotein (Pgp).

Di-2-pyridylketone 4,4-dimethyl-3-thiosemicarbazone (Dp44mT) overcomes multidrug resistance by a novel mechanism involving the hijacking of lysosomal P-glycoprotein (Pgp).

The Journal of biological chemistry (2015-02-28)
Patric J Jansson, Tetsuo Yamagishi, Akanksha Arvind, Nicole Seebacher, Elaine Gutierrez, Alexandra Stacy, Sanaz Maleki, Danae Sharp, Sumit Sahni, Des R Richardson
ZUSAMMENFASSUNG

Multidrug resistance (MDR) is a major obstacle in cancer treatment. More than half of human cancers express multidrug-resistant P-glycoprotein (Pgp), which correlates with a poor prognosis. Intriguingly, through an unknown mechanism, some drugs have greater activity in drug-resistant tumor cells than their drug-sensitive counterparts. Herein, we investigate how the novel anti-tumor agent di-2-pyridylketone 4,4-dimethyl-3-thiosemicarbazone (Dp44mT) overcomes MDR. Four different cell types were utilized to evaluate the effect of Pgp-potentiated lysosomal targeting of drugs to overcome MDR. To assess the mechanism of how Dp44mT overcomes drug resistance, cellular studies utilized Pgp inhibitors, Pgp silencing, lysosomotropic agents, proliferation assays, immunoblotting, a Pgp-ATPase activity assay, radiolabeled drug uptake/efflux, a rhodamine 123 retention assay, lysosomal membrane permeability assessment, and DCF (2',7'-dichlorofluorescin) redox studies. Anti-tumor activity and selectivity of Dp44mT in Pgp-expressing, MDR cells versus drug-sensitive cells were studied using a BALB/c nu/nu xenograft mouse model. We demonstrate that Dp44mT is transported by the lysosomal Pgp drug pump, causing lysosomal targeting of Dp44mT and resulting in enhanced cytotoxicity in MDR cells. Lysosomal Pgp and pH were shown to be crucial for increasing Dp44mT-mediated lysosomal damage and subsequent cytotoxicity in drug-resistant cells, with Dp44mT being demonstrated to be a Pgp substrate. Indeed, Pgp-dependent lysosomal damage and cytotoxicity of Dp44mT were abrogated by Pgp inhibitors, Pgp silencing, or increasing lysosomal pH using lysosomotropic bases. In vivo, Dp44mT potently targeted chemotherapy-resistant human Pgp-expressing xenografted tumors relative to non-Pgp-expressing tumors in mice. This study highlights a novel Pgp hijacking strategy of the unique dipyridylthiosemicarbazone series of thiosemicarbazones that overcome MDR via utilization of lysosomal Pgp transport activity.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Hybri-Max, sterile-filtered, BioReagent, suitable for hybridoma, ≥99.7%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ACS reagent, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, Molecular Biology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, suitable for HPLC, ≥99.7%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, sterile-filtered, BioPerformance Certified, meets EP, USP testing specifications, suitable for hybridoma
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, ACS reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ReagentPlus®, ≥99.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, anhydrous, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 30 % (w/w) in H2O, contains stabilizer
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, ≥99.5% (GC), suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
DAPI, for nucleic acid staining
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 50 wt. % in H2O, stabilized
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ammoniumchlorid, ReagentPlus®, ≥99.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ammoniumchlorid, Molecular Biology, suitable for cell culture, ≥99.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Anti-β-Actin-Antikörper, Maus monoklonal, clone AC-15, purified from hybridoma cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Millipore
Wasserstoffperoxid -Lösung, 3%, suitable for microbiology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Wasserstoffperoxid -Lösung, ≥30%, for trace analysis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methylamin -Lösung, 33 wt. % in absolute ethanol ((denatured with 1% toluene))
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methylamin -Lösung, 40 wt. % in H2O
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methylamin -Lösung, 2.0 M in THF
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, meets EP testing specifications, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Ammoniumchlorid, 99.998% trace metals basis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, PCR Reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Rhodamin 123, mitochondrial specific fluorescent dye
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 34.5-36.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Wasserstoffperoxid -Lösung, 30 % (w/w), for ultratrace analysis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methylamin -Lösung, 2.0 M in methanol
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Ammoniumchlorid, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.