Sumoilarea reglează funcția lamin A și se pierde în mutanții lamin A asociați cu familiari

  • Vizualizare standard
  • Pictogramă Vizualizări Vizualizări
    • Conținutul articolului
    • Cifre și tabele
    • Video
    • Audio
    • Date suplimentare
  • Link PDF PDF
  • Pictogramă Partajare Acțiune
    • Facebook
    • Stare de nervozitate
    • LinkedIn
    • E-mail
  • Pictogramă Instrumente Instrumente

    • Yu-Qian Zhang, Kevin D. Sarge; Sumoilarea reglează funcția lamin A și se pierde în mutanții lamin A asociați cu cardiomiopatii familiale. J Cell Biol 14 iulie 2008; 182 (1): 35-39. doi: https://doi.org/10.1083/jcb.200712124

      funcția

      Descărcați fișierul de citare:

      Mutațiile Lamin A cauzează multe boli, inclusiv cardiomiopatii și sindromul Progeria. Atașarea covalentă a polipeptidelor mici modificatoare asemănătoare ubiquitinei (SUMO) reglează funcția multor proteine. Până în prezent, nu au fost cunoscute exemple de mutații cauzatoare de boli umane care apar în cadrul unei secvențe de consens de sumoilare și să altereze sumoarea. Arătăm că laminul A este sumoilat la lizina 201 și că doi mutanți ai laminului A asociați cu cardiomiopatia dilatată familială, E203G și E203K, prezintă sumoilare scăzută. E203 ocupă poziția conservată +2 în consensul de somoilare ΨKXE. Mutanții de Lamin A E203G, E203K și K201R prezintă cu toții o localizare subcelulară aberantă similară și sunt asociați cu moartea celulară crescută. Fibroblastele de la un individ cu mutația E203K lamin A au prezentat, de asemenea, o sumoilare scăzută a lamin A și o creștere a morții celulare. Aceste rezultate sugerează că modificarea SUMO este importantă pentru funcția normală de lamin A și implică o implicare pentru modificarea sumoilării în cardiomiopatiile E203G/E203K lamin A.

      Introducere

      Proteina lamin A joacă un rol important în structura și funcția nucleului, iar mutațiile genei lamin A provoacă un număr mare de boli umane diferite, inclusiv cardiomiopatii, distrofii musculare și sindromul Hutchinson-Gilford Progeria (Broers și colab., 2006; Capell și Collins, 2006; Mattout și colab., 2006; Parnaik și Manju, 2006). Atașarea covalentă a proteinelor mici modificatoare de tip ubiquitin (SUMO) la reziduurile de lizină din proteinele țintă sau sumoilarea este un regulator important al proprietăților funcționale ale proteinelor (Hay, 2005; Bossis și Melchior, 2006; Kerscher și colab., 2006). Proteinele SUMO sunt atașate covalent la resturile de lizină țintă de către enzima SUMO E2 ubc9, iar aceste lizine substrat se găsesc în mod obișnuit în secvența consens ΨKXE (Ψ reprezintă aminoacizii hidrofobi; Desterro și colab., 1997; Johnson și Blobel, 1997; Rodriguez și colab. al., 2001; Sampson și colab., 2001). Celulele exprimă trei paraloguri majore SUMO, SUMO-1, SUMO-2 și SUMO-3, SUMO-2 și -3 fiind mult mai asemănătoare între ele decât cu SUMO-1 (Hay, 2005; Kerscher și colab., 2006 Bossis și Melchior, 2006).

      Folosind un ecran cu două hibrizi de drojdie, un studiu anterior a identificat o interacțiune între laminul A și ubc9, proteina SUMO E2 (Zhong și colab., 2005). Pe baza acestei interacțiuni, am emis ipoteza că proteina lamin A ar putea fi o țintă a somoilării. Scopul experimentelor din acest studiu a fost de a determina dacă laminul A este într-adevăr sumoilat în celule și, dacă da, ce rol joacă această modificare în reglarea funcției acestui lamin.

      Rezultate si discutii

      În primul rând, am căutat să testăm pentru somoiilarea laminului endogen A prin efectuarea imunoprecipitării extractelor de celule HeLa folosind anticorpi lamin A, urmată de Western folosind anticorpi împotriva SUMO-1 sau SUMO-2/SUMO-3 (din cauza similarității SUMO-2 și -3, este probabil ca ambele proteine ​​SUMO să fie recunoscute de acest anticorp). Rezultatele sugerează că laminul A este modificat SUMO și că este modificat preferențial de SUMO-2 în comparație cu SUMO-1 (Fig. 1 A). Rezultatele din Fig. 1 C indică faptul că proteina lamin A din extractele de inimă de șoarece este, de asemenea, sumoilată și că, la fel ca laminul A care este prezent în extractele de celule HeLa, SUMO-2 pare a fi proteina SUMO predominantă atașată la această proteină.

      Analiza secvenței de aminoacizi a laminului A a dezvăluit o potrivire cu secvența consensului de sumoilare ΨKXE (MKEE) care înconjoară lizina 201 în domeniul care conține tija laminului A (Fig. 2 A, sus). Pentru a testa dacă sumoarea laminului A are loc la lizina 201, celulele HeLa au fost transfectate cu plasmide de expresie de mamifere care codifică constructele de fuziune GFP din laminul de tip sălbatic A și laminul A în care această lizină a fost schimbată într-o arginină neumoilatabilă (K201R), de-a lungul cu construcții de expresie care codifică SUMO-1 sau -2 marcate cu HA. Extractele celulelor transfectate au fost supuse imunoprecipitării cu anticorpi anti-GFP urmată de Western blot anti-HA. Rezultatele acestui experiment, în concordanță cu rezultatele obținute pentru laminul endogen A, au indicat faptul că proteina lamin A de tip sălbatic este modificată covalent de SUMO-2, dar nu la fel de eficient sumoiolată de SUMO-1 (Fig. 2 A, jos) . Rezultatele arată, de asemenea, că modificarea prin SUMO-2 nu este observată pentru proteina mutantă K201R lamin A, sugerând că lizina 201 este locul atașamentului SUMO-2 în această proteină.