Funciones de hCLE en asociación con DDX1, HSPC117 y FAM98B en la modulación de la traducción de proteínas, el reconocimiento de estructuras cap y su implicación en procesos neuronales
Author
Pazo Fernández, AlejandraEntity
UAM. Departamento de Biología Molecular; CSIC. Centro Nacional de Biotecnología (CNB)Date
2016-10-20Subjects
Proteínas - Tesis Doctorales; Virus - Tesis Doctorales; Biología y Biomedicina / BiologíaNote
Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 20-10-2016Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 20-04-2018
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
hCLE/C14orf166/CGI/99! es! una! proteína! nuclear! y! citoplasmática! que! forma!
complejos! multiproteícos.! En! ambos! compartimentos! se! asocia! con! las! proteínas! DDX1,!
HSPC117! y! FAM98B,! y! transporta! RNAs! que! codifican! mayoritariamente! proteínas!
relacionadas!con!la!traducción!de!RNAs!y!el!metabolismo!energético,!proteínas!de!función!
neuronal,!canales!iónicos!y!proteínas!de!transporte!vesicular.!hCLE!se!mueve!entre!el!núcleo!
y!el!citoplasma!y!su!reentrada!al!núcleo!es!dependiente!de!transcripción!activa,!siendo!esta!
dependencia!!compartida!por!DDX1,!HSPC117!y!FAM98B.!
hCLE! purificado!une!m7GTP,! un! análogo!de! la!estructura!5’! cap!de! los!mRNAs,!en!
células! HEK293T,! en! células! neuronales! y! en! extractos! de! cerebro! de! rata.! Ésta! unión! se!
produce!con!mayor!afinidad!y!especificidad!que!la!del!factor!citoplasmático!eIF4E,!requerido!
para! la! iniciación! de! la! traducción! de! los!mRNAs.! Además! la! unión! de! hCLE! a!m7GTP! es!
modulada!positivamente!por!DDX1/HSPC117/FAM98B.!!
El! silenciamiento! de! hCLE! reduce! la! acumulación! de! sus! proteínas! asociadas! y! la!
traducción!de!los!mRNAs!sin!afectar!su!transporte!o!su!estabilidad.!El!análisis!de!la!función!
neuronal! de! hCLE!muestra! que! está! presente! en! sinapsis! y! enriquecida! en! sinaptosomas,!
localización! no! compartida! con! sus! proteínas! asociadas,! lo! que!modula! negativamente! su!
capacidad!para!unirse!al!5’!cap!en!este!compartimento!subcelular.!!
En! conjunto! los! datos! sugieren! que! hCLE/DDX1/HSPC117/FAM98B! están! formando!
un! complejo! de! movimiento! núcleo/citoplasmático,! transportando! mRNAs! bloqueados!
traduccionalmente!hasta!su!destino!final.!En!respuesta!a!señales!específicas!el!complejo!de!
hCLE!se!remodelaría!perdiendo!hCLE!la!capacidad!de!unión!a!estructuras!cap,!permitiendo!la!
traducción!de!los!mRNAs!asociados!requeridos!y!cooperando!en!los!mecanismos!locales!de! traducción.! hCLE/C14orf166/CGI/99!is!a!nuclear!and!cytoplasmic!protein!that!forms!multiprotein!
complexes.! In! both! compartments! it! associates! with! DDX1,! HSPC117! and! FAM98B,! and!
transports! RNAs! that! mainly! encode! proteins! related! with! RNA! translation! and! energy!
metabolism,!neuronal! function,! ion! channels!and! vesicle! transport.!hCLE! shuttles!between!
nucleus! and! cytoplasm! and! the! re/entry! to! the!nucleus!depends!on! active! transcription,! a!
behavior!shared!with!its!interactors!DDX1,!HSPC117!and!FAM98B.!
In! HEK293T! cells,! neuronal! primary! cultures! and! brain! tissues,! endogenous! hCLE!
binds!m7GTP,!a!5’!cap!RNA!structure!analog,!with!higher!affinity!and!specificity!than!eIF4E’s,!
a!factor!required!for!mRNA’s!translation!initiation.!Purified!hCLE!also!binds!m7GTP,!and!this!
binding!capacity!is!positively!modulated!by!DDX1/HSPC117/FAM98B.!!
hCLE’s!silencing!decreases!the!accumulation!of!the!associated!proteins!and!inhibits!
overall!mRNA!translation,!not!affecting!mRNA!transport!or!stability.!On!the!other!hand,!the!
analysis!of!hCLE’s!neuronal!function!shows!that!hCLE!is!present!in!synapses!and!enriched!in!
synaptosomes,!whereas!the!accompanied!DDX1,!HSPC117!and!FAM98B!proteins!are!absent.!
Consequently,! synaptosomal! hCLE! looses! the! 5’! cap! binding! activity! in! this! cellular!
compartment.!!
Taking!altogether,!the!data!suggest!that!hCLE/DDX1/HSPC117/FAM98B!are!forming!a!
shuttling!complex!that!transports!mRNAs!in!a!translationally!repressed!way!from!the!nucleus!
to! their! final! destination! in! the! cytoplasm.! In! response! to! specific! signals,! hCLE’s! complex!
remodeling! could! be! triggered,! loosing! hCLE! its! capacity! to! bind! cap! structures! and! thus,!
allowing! the! cap/dependent! translation! of! cargo! mRNAs! in! the! place! where! they! are!
required,!cooperating!with!local!translation!mechanisms.
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