Comparison of connnexin32 expression and function between MCF10A normal breast and MDA-MB-231 breast cancer cell lines

Abstract

Breast cancer is one of the most prominent cancer-related deaths among females. Among many molecules, connexins have role in breast cancer. Gap junctions, formed from connexins (Cx), facilitate intercellular communication between adjacent cells. Different connexins were expressed during different stages of breast cancer. Cx32 was found both in normal pre-menopausal and tumor breast tissue samples. In lymph node metastases, elevated Cx32 level was observed compared to primary cancer. However, the role of Cx32 in breast cancer is not known but its elevation in lymph node metastasis may indicate its diverse functions in breast cancer. To verify this, in MCF10A and MDA-MB-231 cell lines, Cx32 was overexpressed. The protein localization was compared with immunostaining. In MDAMB- 231 cells, Cx32 localized in nucleus and cytoplasm, although in MDA-MB-231 Cx32-EGFP cells, Cx32 localized mostly in the cytoplasm. In MCF10A cells, Cx32 localized in nucleus, whereas Cx32 formed gap junctional plaques between MCF10A Cx32-EGFP cells. By Cx32 overexpression, gap junction coupling increased in MCF10A cells significantly, although it did not change in MDA-MB-231 cells. In both cells, hemichannel activity was not altered with Cx32 overexpression. The effects of Cx32 overexpression on cell viability demonstrated a significant decrease in MCF10A cells and an increasing trend in MDA-MB-231 cells. Furthermore, the percentage of G1 phase decreased, G2 and S phases increased in MDA-MB-231. However, Cx32 overexpression did not alter cell cycle profile of MCF10A significantly. Determination of the differential role of Cx32 in different stages of breast cancer may help to understand its diagnostic and/or therapeutic potential.

Meme kanseri kadınlarda en çok ölüme sebep olan kanserlerden biridir. Diğer moleküllerin arasında, connexinlerin meme kanserinde rolü vardır. Gap junctionlar connexin proteinlerinden oluşup, yan yana olan hücrelerde hücreler arası iletişimi sağlamaktadır. Farklı connexin tipleri meme kanserinin farklı aşamalarında ifade edilmiştir. Cx32 hem normal menopoz öncesi meme dokusunda hem de tümör örneklerinde bulunmuştur. Cx32 ifadesinin lenf nodül metastazında, birincil meme kanserindeki ifadesinden daha fazla olduğu görülmüştür. Buna rağmen Cx32’nin meme kanserindeki rolü bilinmemektedir. Fakat Cx32 ifadesinin lenf nodül metastazında artması, Cx32’nin meme kanserinde, farklı fonksiyonlarının olduğunu gösterebilir. Bunu doğrulamak için, Cx32 MCF10A’de ve MDA-MB-231’de fazla-ifade (overexpression) edildi. Proteinin yerleşimi floresan boyama ile karşılaştırıldı. MDAMB- 231 hücrelerinde Cx32 hücre çekirdeği ve sitoplazmasında yerleşirken, Cx32 fazlaifade edilen MDA-MB-231 hücrelerinde çoğunlukla hücre sitoplazmasında yerleşmiştir. MCF10A hücrelerinde Cx32 hücre çekirdeğinde yerleşirken, fazla ifade edildiğinde yan yana olan hücreler arasında gap junctional plaka oluşturmuştur. Cx32 fazla-ifade edildiğinde, gap junction birlikteliğinin MCF10A hücrelerinde arttığı istatiksel olarak gözlemlenmiş olup, MDA-MB-231 hücrelerini etkilemediği görülmüştür. Cx32 fazlaifadesi her iki hücre için de yarımkanal aktivitesini etkilememiştir. Cx32 fazla-ifadesi, MCF10A hücrelerinin çoğalmasını azalttığını ve MDA-MB-231 hücrelerinin çoğalmasına eğilim verdiğini göstermiştir. Ayrıca, G1 fazının yüzdesinin azaldığını, G2 ve S fazlarının yüzdesinin Cx32 fazla-ifade eden MDA-MB-231 hücrelerinde arttığını göstermiştir. Ancak Cx32 fazla-ifadesi MCF10A hücre döngüsü profilini değiştirmemiştir. Cx32’nin meme kanserinin gelişmesinin farklı aşamalarında fonksiyonlarının karar verilmesi,