scholarly journals Enhancer of rudimentary homologue interacts with scaffold attachment factor B at the nuclear matrix to regulate SR protein phosphorylation

FEBS Journal ◽  
2017 ◽  
Vol 284 (15) ◽  
pp. 2482-2500 ◽  
Author(s):  
Sotiria Drakouli ◽  
Aggeliki Lyberopoulou ◽  
Maria Papathanassiou ◽  
Ilias Mylonis ◽  
Eleni Georgatsou
2017 ◽  
Author(s):  
Σωτηρία Δρακούλη

O παράγοντας SAFB1 (Scaffold Attachment Factor B) είναι πρωτεΐνη της πυρηνικής μήτρας και απομονώθηκε πριν από είκοσι περίπου χρόνια με βάση το χαρακτηριστικό του να προσδένεται σε στοιχεία S/MAR (Scaffold/Matrix Attachment Region) του DNA. Ο SAFB1 με τον εξελικτικά συγγενή του SAFB2, έχουν μεταξύ τους ομολογία 74% και αποτελούν αντικείμενο έρευνας της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Αποτελούνται από την περιοχή πρόσδεσης στο DNA, SAF-box στο αμινοτελικό τους άκρο, την περιοχή δέσμευσης με το RNA, RRM, ενώ στο καρβοξυτελικό τους άκρο έχουν μια περιοχή πλούσια σε επαναλήψεις Arg-Glu (R/E) που ακολουθείται από μια περιοχή πλούσια σε κατάλοιπα Arg και Gly (R, G), υπεύθυνη για τις γνωστές ως τώρα πρωτεϊνικές τους αλληλεπιδράσεις. Στο πρώτο μέρος της διατριβής εξετάστηκε η ικανότητα πρόσδεσης των SAFB στη χρωματίνη μέσω της αμινοτελικής τους περιοχής, υπό την επίδραση δυο μεταβολικών στρεσσογόνων συνθηκών, της υποξίας και της στέρησης γλυκόζης. Για κάθε συνθήκη εξετάστηκαν τα πρωτεϊνικά επίπεδα και ο υποκυτταρικός εντοπισμός τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και οι δύο συνθήκες δεν επηρεάζουν τον υποκυτταρικό εντοπισμό τους αλλά τα πρωτεϊνικά επίπεδά τους. Συγκεκριμένα, η υποξία αυξάνει τα πρωτεϊνικά επίπεδα των SAFB1/2 όχι όμως στο επίπεδο της μεταγραφής και με μηχανισμό ανεξάρτητο των μεταγραφικών παραγόντων HIFs (Hypoxia-inducible factors), αλλά προκαλώντας αύξηση του διαλυτού κλάσματός τους στο πυρηνόπλασμα. Επίσης η υποξία δεν επηρέασε την δράση τους ως συγκαταστολείς της μεταγραφικής ενεργότητας του ERα (Estrogen Receptor α). Αντίθετα, η στέρηση γλυκόζης φάνηκε να μειώνει τα πρωτεϊνικά επίπεδα των SAFB1/2, χωρίς όμως να αποκλείεται αυτό να συμβαίνει στο επίπεδο της μεταγραφής.Στο δεύτερο μέρος διερευνήθηκαν οι λειτουργίες των SAFB μέσω δύο αλληλεπιδράσεων που έχουν βρεθεί στο εργαστήριο Βιοχημείας και συμβαίνουν με το καρβοξυτελικό τους άκρο. Η πρώτη αλληλεπίδραση είναι με την κινάση SRPK1 (Serine/Arginine Protein Kinase 1). Καταρχάς εξετάστηκε δομικά, όπου με πειράματα χρωματογραφίας αγχιστείας εντοπίστηκε για πρώτη φορά, ότι τα 180 C-τελικά αμινοξέα της SRPK1(473-655) είναι ικανά και απαραίτητα για την αλληλεπίδραση της με τον SAFB1. Επίσης, διερευνήθηκε λειτουργικά, μέσω εύρεσης συνθηκών όπου τα δύο μόρια SAFB και SRPK1, τα οποία κατά τ’ άλλα έχουν διαφορετικές υποκυτταρικές κατανομές, είναι πιθανόν να βρεθούν σε κοινό υποκυτταρικό εντοπισμό. Εξετάστηκαν τα πρωτεϊνικά επίπεδα και ο υποκυτταρικός εντοπισμός της SRPK1 υπό την επίδραση της υποξίας, του οσμωτικού στρες, της στέρησης αμινοξέων και της στέρησης γλυκόζης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι καμία από τις τέσσερις συνθήκες δεν ήταν ικανή να μεταβάλλει τα πρωτεϊνικά επίπεδα της SRPK1, ενώ μόνο οι συνθήκες του οσμωτικού στρες και της στέρησης γλυκόζης προκάλεσαν μια υποκυτταρική μετατόπιση της SRPK1, σε διακριτές πυρηνικές δομές. Η δεύτερη αλληλεπίδραση που εξετάστηκε ήταν με την πρωτεΐνη ERH (Enhancer of Rudimentary Homologue), η οποία εμπλέκεται σε ποικίλες βασικές κυτταρικές διεργασίες μεταξύ των οποίων και το μάτισμα. Με πειράματα ανοσοκατακρήμινσης και χρωματογραφίας αγχιστείας βρέθηκε ότι η ERH αλληλεπιδρά άμεσα μέσα σε κύτταρα θηλαστικών μέσω των 205 καρβοξυτελικών αμινοξικών καταλοίπων των SAFB, ενώ από πειράματα ανοσοφθορισμού και βιοχημικής κλασμάτωσης δείχθηκε ότι οι δυο πρωτεΐνες συν-εντοπίζονται στην πυρηνική μήτρα. Τέλος, η ERH δεν μεταβάλλει τη λειτουργία των SAFB1/2 ως συγκαταστολείς του υποδοχέα των οιστρογόνων ERα αλλά αναιρεί την καταστολή που προκαλούν στην ενζυμική δράση της SRPK1, λογικό επακόλουθο του γεγονότος ότι SRPK1και ERH προσδένονται στην ίδια επικράτεια των SAFB1/2.Συνολικά τα παραπάνω ευρήματα θα βοηθήσουν στην εμβάθυνση και την κατανόηση των λειτουργιών των SAFB1/2 και των μοριακών παρτενέρ τους, οι οποίοι εμπλέκονται σε βασικές κυτταρικές διεργασίες όπως είναι η οργάνωση της χρωματίνης, ο μεταβολισμός του RNA και η μεταγραφή.


2001 ◽  
Vol 276 (43) ◽  
pp. 40175-40182 ◽  
Author(s):  
Eleni Nikolakaki ◽  
Rachel Kohen ◽  
Annette M. Hartmann ◽  
Stefan Stamm ◽  
Elena Georgatsou ◽  
...  

Circulation ◽  
2007 ◽  
Vol 116 (suppl_16) ◽  
Author(s):  
Ursula Rauch ◽  
Andreas Eisenreich ◽  
Wolfgang Poller ◽  
Heinz-Peter Schultheiss

Background: Higher eukaryotes control gene expression and increase protein diversity by alternative splicing of pre-mRNA. The Cdc2-like kinase (Clk) family, DNA topoisomerase I (DNA topo I) or Akt kinase are involved in splicing control by regulating the phosphorylation state of serine/arginine rich (SR) proteins. We recently showed that alternatively spliced human tissue factor (asHTF), a soluble isoform of tissue factor (TF), the primary initiator of coagulation, is expressed in HUVECs in response to inflammatory cytokines. This study investigated the role of Clks, DNA topo I and the PI3K-Pathway in regulation of TF-splicing in TNF-α induced HUVECs. Methods: HUVECs were incubated with inhibitors of Clks, DNA-topo I or PI3K and were then stimulated with TNF-α. The SR protein phosphorylation state was determined 2 min post induction. The full length (fl) TF and asHTF mRNA were assessed 60 min post induction by Real-Time PCR. Proteins were measured 5 and 8 hours after stimulation by Western blots and the cell thrombogenicity was analyzed via a chromogenic assay. Results: TNF-α inceased the mRNA expression of asHTF and flTF in HUVECs. The Clk-inhibitor completely inhibited the TNF-α induced expression of asHTF and reduced flTF by 30 %. Inhibition of DNA topo I increased asHTF expression and reduced the flTF expression. Inhibition of the PI3K/Akt-pathway had no effect on TF mRNA expression. Reduced Clk-inhibition the TF activity by 50 % whereas DNA topo I inhibition significantly decreased the procoagulant TF activity 8 hours post TNF-α induction. The Clk- and DNA-topo I-inhibitors altered the SR-protein phosphorylation pattern post TNF-α-induction. Additionally resulted inhibition of Clks in the generation of a third TF mRNA-splice variant, TF-A. Conclusion: Selective inhibition of Clks or DNA topo I leads to alterations of SR-protein phosphorylation and affects the differential expression of TF isoforms, thereby modulating the thrombogenicity of HUVECs. The inhibition of Clks contributes to the generation of a third TF splice variant. The inhibition of these kinases gives new insights into the regulation of the TF gene splicing process, which may result in new therapeutic strategies for modulating cellular thrombogenicity.


2019 ◽  
Vol 39 (3) ◽  
Author(s):  
Kensuke Ninomiya ◽  
Shungo Adachi ◽  
Tohru Natsume ◽  
Junichi Iwakiri ◽  
Goro Terai ◽  
...  

2020 ◽  
Vol 153 (5) ◽  
pp. 323-338 ◽  
Author(s):  
Takashi Hashimoto ◽  
Mitsuhiro Kawata ◽  
Yukie Hirahara ◽  
Mayumi Nishi ◽  
Iino Satoshi ◽  
...  
Keyword(s):  
Factor B ◽  

2012 ◽  
Vol 113 (9) ◽  
pp. 3039-3050 ◽  
Author(s):  
Takashi Hashimoto ◽  
Ken-Ichi Matsuda ◽  
Mitsuhiro Kawata

2002 ◽  
Vol 368 (2) ◽  
pp. 527-534 ◽  
Author(s):  
Zhaohua TANG ◽  
Norbert F. KÄUFER ◽  
Ren-Jang LIN

The unexpected low number of genes in the human genome has triggered increasing attention to alternative pre-mRNA splicing, and serine/arginine-rich (SR) proteins have been correlated with the complex alternative splicing that is a characteristic of metazoans. SR proteins interact with RNA and splicing protein factors, and they also undergo reversible phosphorylation, thereby regulating constitutive and alternative splicing in mammals and Drosophila. However, it is not clear whether the features of SR proteins and alternative splicing are present in simple and genetically tractable organisms, such as yeasts. In the present study, we show that the SR-like proteins Srp1 and Srp2, found in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, interact with each other and the interaction is modulated by protein phosphorylation. By using Srp1 as bait in a yeast two-hybrid analysis, we specifically isolated Srp2 from a random screen. This Srp interaction was confirmed by a glutathione-S-transferase pull-down assay. We also found that the Srp1—Srp2 complex was phosphorylated at a reduced efficiency by a fission yeast SR-specific kinase, Dis1-suppression kinase (Dsk1). Conversely, Dsk1-mediated phosphorylation inhibited the formation of the Srp complex. These findings offer the first example in fission yeast for interactions between SR-related proteins and the modulation of the interactions by specific protein phosphorylation, suggesting that a mammalian-like SR protein function may exist in fission yeast.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document