Glyphosate mimics 17β-estradiol effects promoting estrogen receptor alpha activity in breast cancer cells.
Chemosphere · 2023 · 313:137201 · PMID 36379430 · 등급6 세포·모델 원저 · 비발암 건강영향 > 내분비교란 · 세포 · 제형(GBH)
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글리포세이트는 여러 광범위 제초제 제형의 활성 성분으로, 전 세계적으로 검증되어 널리 사용되고 있다. 최근 보고들은 글리포세이트의 안전성에 의문을 제기하며, 이 물질이 에스트로겐 유사 활성을 촉진함으로써 내분비계 교란물질로 작용할 수 있음을 보여주었다. 그러나 이 현상에 관여하는 분자 메커니즘은 여전히 불분명하다. 따라서 본 연구에서는 에스트로겐 민감성 유방암 세포주 모델을 이용하여 글리포세이트가 에스트로겐 유사 활성을 유도하는 메커니즘을 규명하고자 하였다. 우리의 결과는 글리포세이트가 고농도에서 17β-에스트라디올(E2)의 세포 효과를 모방하여, 에스트로겐 수용체 $\alpha$ (ER$\alpha$)의 인산화, 분해 및 전사 활성을 촉진함을 보여주었다. 이 분자 메커니즘은 ER$\alpha$ 리간드 결합 도메인(LBD)과 관련이 있는 것으로 보인다. 분자 시뮬레이션은 $\text{Zn}^{2+}$와 같은 2가 양이온을 포함하는 배위 복합체를 통해 글리포세이트와 LBD 간의 그럴듯한 상호작용을 시사한다. 또한, 글리포세이트 노출은 ER$\alpha$ 인산화에 기여하는 사이클린 의존성 키나아제 7(Cyclin-dependent kinase 7)의 수준을 변화시킨다. 마지막으로, 글리포세이트는 세포 증식률과 세포 주기 조절자들의 수준을 증가시키고, 이는 부착 독립적 성장 능력의 증가를 동반한다. 이러한 발견들은 고농도의 글리포세이트가 ER$\alpha$ 리간드 결합 부위 의존적인 메커니즘을 통해 에스트로겐 유사 효과를 유도하며, 이는 게놈 및 비게놈 사건들의 복잡한 상호작용으로 인한 세포 반응을 초래함을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate, the active ingredient in several broad-spectrum herbicide formulations, has been validated and widely used throughout the world. Recent reports have questioned its safety, showing that glyphosate may act as an endocrine disruptor by promoting estrogenic activity. However, the molecular mechanism involved in this phenomenon remains unclear. Therefore, here we aimed to elucidate the mechanism by which glyphosate induces estrogenic activity using estrogen-sensitive breast cancer cell line models. Our results show that glyphosate mimics the cell effects of 17β-estradiol (E2), promoting estrogen receptor α (ERα) phosphorylation, its degradation, and transcriptional activity at high concentrations. The molecular mechanism seems involved in the ERα ligand-binding domain (LBD). Molecular simulations suggest a plausible interaction between glyphosate and the LBD through a coordinated complex involving divalent cations such as Zn (II). In addition, glyphosate exposure alters the level of Cyclin-dependent kinase 7 that contribute to ERα phosphorylation. Finally, glyphosate increases cell proliferation rate and levels of cell cycle regulators, accompanied by an increase in anchorage-independent growth capacity. These findings suggest that glyphosate at high concentrations, induces estrogen-like effects through an ERα ligand binding site-dependent mechanism, leading to cellular responses resulting from a complex interplay of genomic and non-genomic events.| 저자 | Muñoz, J. P.; Araya-Osorio, R.; Mera-Adasme, R.; Calaf, G. M. |
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| 저널 | Chemosphere |
| 권·호·쪽 | 313, 137201 |
| PMID | 36379430 |
| DOI | 10.1016/j.chemosphere.2022.137201 |
| MeSH | Female; Humans; Breast Neoplasms; Cell Line, Tumor; Estradiol; Estrogen Receptor alpha; Estrogens; Estrone; Ligands; MCF-7 Cells; Glyphosate |