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01.12.2014 | Research Article | Ausgabe 12/2014

Tumor Biology 12/2014

Mitochondrial DNA reduced by hypoxic conditions in three-dimensional (3D) spheroid cell cultures

Zeitschrift:
Tumor Biology > Ausgabe 12/2014
Autoren:
Mayumi Chiba, Chikako Yokoyama, Mai Okada, Hisashi Hisatomi
Wichtige Hinweise
Mayumi Chiba and Chikako Yokoyama contributed equally to this work.

Abstract

Three-dimensional (3D) cell culture reflects many of the important properties of solid tumors, such as the inadequate diffusion of oxygen that results in hypoxia. To understand the mitochondrial states in cancer, we performed comparisons of the levels of mitochondrial DNA (mtDNA), fusion- and fission-related mitochondrial messenger RNA (mRNA), and mitochondrial protein expression between monolayer (2D)- and 3D-cultured cancer cells. The mtDNA levels were observed to be significantly lower in the 3D cells compared with the monolayer cells. In contrast, the differences in expression of the mitochondrial fusion- and fission-related mRNAs and mitochondrial proteins between 2D- and 3D-cultured cancer cells were not significant, as shown by real-time PCR and immunoblot analysis. Therefore, although mtDNA levels decrease as a whole during 3D culture, this does not appear to affect the fusion and fission of individual mitochondria. Indeed, the factors regulating mitochondrial dynamics during 3D cell culture remain unclear. This study provides the basis for future, more detailed studies on the regulation of mtDNA.

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