Search

The isoquinoline alkaloids found in Amaryllidaceae are attracting attention due to attributes that can be harnessed for the development of new drugs. The possible molecular mechanisms by which montanine exerts its inhibitory effects against cancer cells have not been documented. In the present study, montanine, manthine and a series of 15 semisynthetic montanine analogues originating from the parent alkaloid montanine were screened at a single test dose of 10 & mu;M to explore their cytotoxic activities against a panel of eight cancer cell lines and one non-cancer cell line. Among montanine and its analogues, montanine and its derivatives 12 and 14 showed the highest cytostatic activity in the initial single-dose screening. However, the native montanine exhibited the greatest antiproliferative activity against cancer cells, with a lower mean IC50 value of 1.39 & mu;M, compared to the displayed mean IC50 values of 2.08 & mu;M for 12 and 3.57 & mu;M for 14. Montanine exhibited the most potent antiproliferative activity with IC50 values of 1.04 & mu;M and 1.09 & mu;M against Jurkat and A549 cell lines, respectively. We also evaluated montanine's cytotoxicity and cell death mechanisms. Our results revealed that montanine triggered apoptosis of MOLT-4 cells via caspase activation, mitochondrial depolarisation and Annexin V/PI double staining. The Western blot results of MOLT-4 cells showed that the protein levels of phosphorylated Chk1 Ser345 were upregulated with increased montanine concentrations. Our findings provide new insights into the mechanisms underlying the cytostatic, cytotoxic and pro-apoptotic activities of montanine alkaloids in lung adenocarcinoma A549 and leukemic MOLT-4 cancer cell types.

Pancracine, a montanine-type Amaryllidaceae alkaloid (AA), is one of the most potent compounds among natural isoquinolines. In previous studies, pancracine exhibited cytotoxic activity against diverse human cancer cell lines in vitro. However, further insight into the molecular mechanisms that underlie the cytotoxic effect of pancracine have not been reported and remain unknown. To fill this void, the cell proliferation and viability of cancer cells was explored using the Trypan Blue assay or by using the xCELLigence system. The impact on the cell cycle was determined by flow cytometry. Apoptosis was evaluated by Annexin V/PI and by quantifying the activity of caspases (-3/7, -8, and -9). Proteins triggering growth arrest or apoptosis were detected by Western blotting. Pancracine has strong antiproliferative activity on A549 cells, lasting up to 96 h, and antiproliferative and cytotoxic effects on MOLT-4 cells. The apoptosis-inducing activity of pancracine in MOLT-4 cells was evidenced by the significantly higher activity of caspases. This was transmitted through the upregulation of p53 phosphorylated on Ser392, p38 MAPK phosphorylated on Thr180/Tyr182, and upregulation of p27. The pancracine treatment negatively altered the proliferation of A549 cells as a consequence of an increase in G1-phase accumulation, associated with the downregulation of Rb phosphorylated on Ser807/811 and with the concomitant upregulation of p27 and downregulation of Akt phosphorylated on Thr308. This was the first study to glean a deeper mechanistic understanding of pancracine activity in vitro. Perturbation of the cell cycle and induction of apoptotic cell death were considered key mechanisms of pancracine action., Pankracin, alkaloid čeledi Amaryllidaceae (AA) montaninového typu, je jednou z nejúčinnějších sloučenin mezi přírodními isochinoliny. V předchozích studiích pankracin vykazoval cytotoxickou aktivitu proti různým lidským nádorovým buněčným liniím. Nicméně, detailní molekulární mechanismus, cytotoxického účinku pankracinu, však nebyl popsán a zůstává neznámý. K vyplnění této mezery byla zkoumána buněčná proliferace a viabilita nádorových buněk pomocí testu vylučování trypanové modře nebo pomocí systému xCELLigence. Vliv na buněčný cyklus byl stanoven pomocí průtokové cytometrie. Apoptóza byla hodnocena pomocí Annexinu V/PI a kvantifikací aktivity kaspáz (-3/7, -8 a -9). Proteiny spouštějící zástavu buněčného cyklu a apoptózu byly detekovány pomocí Western blotu. Pankracin má silnou antiproliferativní aktivitu na buňky A549, která trvá až 96 hodin, a antiproliferativní a cytotoxické účinky na buňky MOLT-4. Apoptózu indukující aktivita pankracinu u buněk MOLT-4 byla prokázána významně vyšší aktivitou kaspáz. Tato aktivita byla zprostředkována prostřednictvím zvýšené exprese p53 fosforylovaného na Ser392, p38 MAPK fosforylovaného na Thr180/Tyr182 a zvýšené exprese p27. Pankracin negativně ovlivnil proliferaci buněk A549 v důsledku zvýšené akumulace buněk v G1 fázi, spojené se sníženou expresí Rb fosforylovaného na Ser807/811 a se současnou zvýšenou expresí p27 a sníženou expresí Akt fosforylovaného na Thr308. Toto je první studie, která shromáždila hlubší poznatky o mechanismu působení pankracinu in vitro. Ovlivnění buněčného cyklu a indukce apoptózy jsou považovány za klíčové mechanismy působení pankracinu.

Bersavine is the new bisbenzylisoquinoline alkaloid isolated from the Berberis vulgaris L. (Berberidaceae) plant. The results of cytotoxicity screening 48 h post-treatment showed that bersavine considerably inhibits the proliferation and viability of leukemic (Jurkat, MOLT-4), colon (HT-29), cervix (HeLa) and breast (MCF-7) cancer cells with IC50 values ranging from 8.1 to 11 mu M. The viability and proliferation of leukemic Jurkat and MOLT-4 cells were decreased after bersavine treatment in a time- and dose-dependent manner. Bersavine manifested concentration-dependent antiproliferative activity in human lung, breast, ovarian and hepatocellular carcinoma cell lines using a xCELLigence assay. Significantly higher percentages of MOLT-4 cells exposed to bersavine at 20 mu M for 24 h were arrested in the G1 phase of the cell cycle using the flow cytometry method. The higher percentage of apoptotic cells was measured after 24 h of bersavine treatment. The upregulation of p53 phosphorylated on Ser392 was detected during the progression of MOLT-4 cell apoptosis. Mechanistically, bersavine-induced apoptosis is an effect of increased activity of caspases, while reduced proliferation seems dependent on increased Chk1 Ser345 phosphorylation and decreased Rb Ser807/811 phosphorylation in human leukemic cells., Bersavin je nový bisbenzylisochinolinový alkaloid izolovaný z rostliny Berberis vulgaris L. (Berberidaceae). Výsledky cytotoxického screeningu po 48 hodinách ukázaly, že bersavin významně inhibuje proliferaci a životaschopnost leukemických (Jurkat, MOLT-4), tlustého střeva (HT-29), děložního čípku (HeLa) a karcinomu prsu (MCF-7) s hodnotami IC50 v rozmezí od 8,1 do 11 uM. Viabilita a proliferace leukemických buněk Jurkat a MOLT-4 byla po ovlivnění bersavinem snížena v závislosti na čase a dávce. Bersavin vykazoval na koncentraci závislou antiproliferativní aktivitu u lidských nádorových linií plic, prsu, vaječníků a hepatocelulárního karcinomu pomocí testu xCELLigence. Významně vyšší procento buněk MOLT-4 ovlivněných bersavinem v dávce 20 uM po dobu 24 hodin bylo zastaveno ve fázi G1 buněčného cyklu měřeného pomocí průtokové cytometrie. Vyšší procento apoptotických buněk bylo zjištěno za 24 hodin po ovlivnění bersavinem. Zvýšená exprese p53 fosforylovaného na Ser392 byla detekována během progrese apoptózy u buněk MOLT-4. Apoptóza indukovaná bersavinem je důsledkem zvýšené aktivity kaspáz, zatímco, snížená proliferace závisí pravděpodobně na zvýšené fosforylaci Chk1 Ser345 a snížené fosforylaci Rb Ser807 / 811 u lidských leukemických buněk.

Ten new vanadocene complexes bearing N,N'-chelating ligands were prepared, characterized, and their cytotoxicity toward a panel of cancer cells was measured. Structures of four vanadocene compounds were determined by single crystal X-ray diffraction analysis. Complexes containing 1,2-bis(phenylimino)acenaphthene (bian) and 1,2-bis(4-methoxyphenylimino)acenaphthene (4-MeO-bian) exhibit higher cytotoxicity than those with dipyrido[3,2-a:2',3'-c]phenazine (dppz) and (E)-N-((pyridin-2-yl)methylene)benzenamine (pyma). In light of the finding, cytotoxic mechanisms of two highly effective complexes [(eta(5)-C5H4Me)(2)V(bian)][OTf](2) (3b) and [(eta(5)-C5H4Me)(2)V(4-MeO-bian)][OTf](2) (4b) against human A549 lung adenocarcinoma cells were investigated by following membrane leakage of intracellular lactate dehydrogenase, Trypan Blue staining and activation of tumor protein p53 (p53). Evaluated complexes have a potent dose-dependent antiproliferative activity, causing cell cycle redistribution by the increased accumulation of cells in the G2 and S phase. In accord with the observed cell cycle deceleration, cyclin-dependent kinase inhibitor-interacting protein 1 (p21(WAF1/Cip1)), extra cellular signal regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2), Checkpoint kinase 1 (Chk1), Checkpoint kinase 2 (Chk2) and their phosphorylated forms Chk1 at serine 345 and Chk2 at threonine 68 increased. In the cells exposed to complexes, dose- and time-dependent apoptotic process is initiated by the activation of the initiator caspase 8, followed by activation of effector caspase 3/7 and phosphatidylserine externalization. Moreover, because of treatment, A549 cells activate prosurvival mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling and up-regulate antiapoptotic protein B-cell lymphoma (Bcl-2), thereby promoting evasion of cell death. Both complexes exhibited considerably higher cytotoxic effect than the reference anticancer drug cis-platin and the cytotoxicity was more pronounced at hig, Nové vanadocenové komplexy s N,N-chelatujícími ligandy byly připraveny a charakterizovány. byla měřena jejich cytotoxicita vůči panelu nádorových buněk. Struktura 4 sloučenin byla stanovena RTG analýzou. Mechanismus cytotoxického účinku byl studován na dvou derivátech.

Scoulerine is an isoquinoline alkaloid, which indicated promising suppression of cancer cells growth. However, the mode of action (MOA) remained unclear. Cytotoxic and antiproliferative properties were determined in this study. Scoulerine reduces the mitochondrial dehydrogenases activity of the evaluated leukemic cells with IC50 values ranging from 2.7 to 6.5 mu M. The xCELLigence system revealed that scoulerine exerted potent antiproliferative activity in lung, ovarian and breast carcinoma cell lines. Jurkat and MOLT-4 leukemic cells treated with scoulerine were decreased in proliferation and viability. Scoulerine acted to inhibit proliferation through inducing G2 or M-phase cell cycle arrest, which correlates well with the observed breakdown of the microtubule network, increased Chk1 Ser345, Chk2 Thr68 and mitotic H3 Ser10 phosphorylation. Scoulerine was able to activate apoptosis, as determined by p53 upregulation, increase caspase activity, Annexin V and TUNEL labeling. Results highlight the potent antiproliferative and proapoptotic function of scoulerine in cancer cells caused by its ability to interfere with the microtubule elements of the cytoskeleton, checkpoint kinase signaling and p53 proteins. This is the first study of the mechanism of scoulerine at cellular and molecular level. Scoulerine is a potent antimitotic compound and that it merits further investigation as an anticancer drug., Skulerin je isochinolinový alkaloid, který má výrazné protinádorové účinky. Nicméně, mechanismus těchto účinků (MOA) nebyl dosud znám. V této studii byly studovány jeho cytotoxické a protinádorové vlastnosti. Skulerin snižuje aktivitu mitochondriálních dehydrogenáz studovaných leukemických buněk s IC50 v rozmezí 2.7 to 6.5 uM. Pomocí systému xCELLigence bylo zjištěno, že skulerin vykazuje silnou antiproliferační aktivitu u buněk rakoviny plic, vaječníků a prsu. Leukemické buňky linií Jurkat a MOLT-4 ovlivněné skulerinem vykazovaly sníženou proliferaci a viabilitu. Skulerin působil inhibici proliferace prostřednictvím indukce zástavy buněčného cyklu G2 nebo M-fázi, což dobře koreluje s pozorovaným rozpadem mikrotubulární sítě, zvýšenou expresí Chkl Ser345, Chk2 Thr68 a zvýšenou fosforylací histonu H3. Skulerin byl schopen aktivovat apoptózu, jak bylo zjištěno zvýšením exprese p53, zvýšením aktivity kaspáz a prostřednictvím značení Annexinem V a metodou TUNEL. Výsledky kladou důraz na silnou antiproliferační a proapoptotickou aktivitu skulerinu u nádorových buněk, která je způsobena jeho schopností interferovat se strukturami mikrotubulárního cytoskeletu, proteiny kontrolních bodů buněčného cyklu a proteinem p53.Toto je první studie zaměřená na mechanismus působení skulerinu na buněčné a molekulární úrovni. Skulerin je účinná antimitotická látka, která si zaslouží další studium jako protinádorový lék.