Μελέτες του ενδοκυττάριου εντοπισμού της πρωτεΐνης La και του ρόλου της επί ρυθμιστικών μορίων RNA και γονιδίων του κυτταρικού κύκλου σε συνθήκες στρες

• Κύριος συγγραφέας: Καλιάτση, Ελένη
• Άλλοι συγγραφείς: Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: La πρωτεΐνη; Μη κωδικά μόρια RNA; Συνθήκες στρες; La protein; Non-coding RNAs; tRNA; Stress conditions; 572.884 5

Η πρωτεΐνη La είναι μία σημαντική πρωτεΐνη η οποία περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1974 ως αυτοαντιγόνο στον ορό ασθενών που έπασχαν από συστηματικό ερυθηματώδη λύκο (systemic lupus erythematosus) και σύνδρομο Sjögren. Αν και περιγράφηκε για πρώτη φορά στον άνθρωπο, ομόλογες αυτής υπάρχουν σχεδόν σε όλους τους ευκαρυώτες. Η La δεσμεύεται σε μία πληθώρα σημαντικών μορίων RNA, κυρίως μεταγράφων της RNA πολυμεράσης ΙΙΙ (U6 snRNA, pre-tRNA, pre-5S rRNA) και λειτουργεί ως ικρίωμα για την ορθή αναδίπλωσή τους, προστατεύοντάς τα παράλληλα από την εξωνουκλεολυτική αποικοδόμηση. Η La αναγνωρίζει και συνδέεται μέσω της χαρακτηριστικής αλληλουχίας UUUOH που υπάρχει στο 3΄ άκρο των μεταγράφων. Επιπλέον, έχει βρεθεί ότι μπορεί να δεσμεύεται σε μία πληθώρα κυτταρικών και ιϊκών mRNAs ρυθμίζοντας τη μετάφρασή τους. Tα περισσότερα mRNAs στα οποία προσδένεται η La περιέχουν εσωτερικές θέσεις δέσμευσης του ριβοσώματος και έναρξης της πρωτεϊνοσύνθεσης (Internal Ribosome Entry Sites, IRES). Πρόσφατες μελέτες έχουν αποκαλύψει την παρέμβαση της πρωτεΐνης La στις διαδικασίες της έκφρασης των miRNAs και μιας νέας κατηγορίας μικρών ρυμθιστικών μορίων RNA που προέρχονται από μόρια tRNAs και ονομάζονται tRFs (tRNA- derived RNA fragments). Τα tRFs προέρχονται από τη δράση ενδονουκλεασών τόσο στα ώριμα όσο και στα πρόδρομα μόρια tRNA. Μελέτη σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές αποκάλυψε πως η έκφραση των miRNAs προάγεται από την πρωτεΐνη La, η οποία δεσμεύεται στη δομή στελέχους-βρόχου των πρόδρομων μορίων miRNA (pre-miRNA) και τα προστατεύει από τη νουκλεολυτική αποικοδόμηση. Ωστόσο, τα θραύσματα tRNA (tRFs), απουσία της πρωτεΐνης La, συμμετέχουν σε σύμπλοκα με πρωτεΐνες Ago παρεμβαίνοντας στο μονοπάτι των miRNAs. Έτσι, η La λειτουργεί ως φύλακας για την εξασφάλιση της σωστής ωρίμανσης του tRNA και την προστασία του μονοπατιού miRNA από τα θραύσματα tRNA. Στην παρούσα μελέτη, ερευνήσαμε τη βιοχημική και κυτταρική συμπεριφορά της SSB/La έπειτα από επαγωγή διαφορετικών συνθηκών στρες, τόσο σε μεταγραφικό όσο και σε επίπεδο μετάφρασης, χρησιμοποιώντας τα καρκινικά κύτταρα πνεύμονα Α549. Είναι ενδιαφέρον ότι το γονίδιο της La παρουσιάζει αυξημένη έκφραση έπειτα από στέρηση της γλυκόζης, ενώ η έκφρασή του φαίνεται να είναι μειωμένη έπειτα από επαγωγή οξειδωτικού στρες. Επιπλέον, ο υποκυττάριος εντοπισμός της πρωτεΐνης La είναι κυρίως στον πυρήνα και στον πυρηνίσκο σε όλες τις συνθήκες που εξετάστηκαν. Για να διευκρινιστεί περαιτέρω ο ρόλος της, υπερ-εκφράσαμε τη La και συγκρίναμε το προφίλ έκφρασης των γονιδίων που εμπλέκονται στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου, την ωρίμανση και διακίνηση του tRNA, τη βιογένεση miRNAs και συγκεκριμέναmiRNAs και tRFs τα οποία έχουν αυξημένη έκφραση στον καρκίνο του πνεύμονα, όπου η La φαίνεται να συμμετέχει ενεργά. Τέλος, αν και η ανάλυση FACS έδειξε ότι η εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου παραμένει ουσιαστικά ανεπηρέαστη μετά από υπερέκφραση της La, οι επακόλουθοι προσδιορισμοί wound healing assay, έδειξαν ότι η La οδηγεί στη ταχύτερη μετανάστευση κυττάρων. Προτείνουμε ότι η La διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στις διεργασίες που προάγουν τον όγκο, μέσω της απορρύθμισης των βασικών συστατικών μεταγραφής του RNA pol ΙΙΙ.