Análise funcional de proteínas envolvidas no tansporte núcleo--citoplasmático de RNA mensageiro em Trypanosoma cruzi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Domingues, Patricia Ferreira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/59757
Resumo: A exportação núcleo-citoplasmática de mRNA é uma via essencial para a regulação da expressão gênica em células eucarióticas, mas ainda é pouco compreendida em parasitas protozoários. Ortólogos de apenas poucas proteínas envolvidas na exportação de mRNA em eucariotos superiores são detectáveis por análises in silico. Descrevemos anteriormente duas RNAs helicases conservadas, componentes da via de exportação de mRNA em T. cruzi: TcSub2, essencial para a sobrevivência do parasita e para a exportação de mRNA, e TceIF4AIII, uma proteína que migra entre núcleo e citoplasma. Análises de imunoprecitipitação de complexos associada a espectrometria de massas, usando como isca TcSub2 e TceIF4AIII, identificaram componentes adicionais a esse sistema, incluindo proteínas exclusivas de kinetoplastídeos, denominadas de TcFOP, TcAPI5, TcNTF2L e TcHYP. Confirmamos que TcFOP, TcAPI5 e TcHYP são proteínas nucleares e colocalizam com TcSub2 enquanto TcNTF2L é uma proteína citoplasmática que possui padrão de distribuição similar a TceIF4AIII. Estas proteínas também foram utilizadas como isca para isolamento dos complexos, tanto para confirmação de interações como identificação de novos componentes. Os resultados demonstraram significativa interação de proteínas envolvidas no processamento, exportação, controle de qualidade e tradução do mRNA. Isso indica um alto nível de conectividade entre múltiplos aspectos da maturação e transporte de mRNA em tripanossomatídeos e reforça a presença de componentes específicos destes organismos. O knockdown de TcFOP, TcAPI5, TcHYP e TcNTF2L mostra que essas proteínas não são essenciais, contudo, a depleção de TcFOP, TcAPI5 e TcSub2 causa importantes alterações celulares que evidenciam morte celular, como condensação da cromatina na região perinuclear, desestruturação de mitocôndria e células multinucleadas, além de um acúmulo de acidocalcisomas. De modo geral, o core central de proteínas (super-interatoma) descrito neste trabalho, composto por fatores conservados e proteínas filogeneticamene divergentes, é altamente interativo desde o splicing até a exportação nuclear criando um mecanismo único e coordenado da maturação do mRNA. Sugerimos que esses novos componentes provavelmente façam parte da adaptação evolutiva à transcrição policisitrônica/trans-splicing
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Análises de imunoprecitipitação de complexos associada a espectrometria de massas, usando como isca TcSub2 e TceIF4AIII, identificaram componentes adicionais a esse sistema, incluindo proteínas exclusivas de kinetoplastídeos, denominadas de TcFOP, TcAPI5, TcNTF2L e TcHYP. Confirmamos que TcFOP, TcAPI5 e TcHYP são proteínas nucleares e colocalizam com TcSub2 enquanto TcNTF2L é uma proteína citoplasmática que possui padrão de distribuição similar a TceIF4AIII. Estas proteínas também foram utilizadas como isca para isolamento dos complexos, tanto para confirmação de interações como identificação de novos componentes. Os resultados demonstraram significativa interação de proteínas envolvidas no processamento, exportação, controle de qualidade e tradução do mRNA. Isso indica um alto nível de conectividade entre múltiplos aspectos da maturação e transporte de mRNA em tripanossomatídeos e reforça a presença de componentes específicos destes organismos. O knockdown de TcFOP, TcAPI5, TcHYP e TcNTF2L mostra que essas proteínas não são essenciais, contudo, a depleção de TcFOP, TcAPI5 e TcSub2 causa importantes alterações celulares que evidenciam morte celular, como condensação da cromatina na região perinuclear, desestruturação de mitocôndria e células multinucleadas, além de um acúmulo de acidocalcisomas. De modo geral, o core central de proteínas (super-interatoma) descrito neste trabalho, composto por fatores conservados e proteínas filogeneticamene divergentes, é altamente interativo desde o splicing até a exportação nuclear criando um mecanismo único e coordenado da maturação do mRNA. Sugerimos que esses novos componentes provavelmente façam parte da adaptação evolutiva à transcrição policisitrônica/trans-splicingThe nucleocytoplasmic RNA export is an essential pathway for gene expression regulation in eukaryotic cells, but it is still poorly understood in protozoan parasites. Orthologs of only few proteins involved in mRNA export in higher eukaryotes are detectable. We previously described two conserved DEAD-box RNA helicases, components of the mRNA export pathway in T. cruzi: TcSub2, an essential protein for parasite survival and export of mRNA, and eIF4AIII, a shuttling protein and component of mRNA complexes. Analyses of the interactomes of TcSub2 and eIF4AIII uncovered additional components of this system, including lineage-specific proteins of trypanosomatids, named as TcFOP, TcAPI5, TcNTF2L and TcHYP. We confirmed that TcFOP, TcAPI5 and TcHYP are nuclear proteins and colocalize with TcSub2. However, TcNTF2L is a cytoplasmic protein that has a similar distribution pattern to TceIF4AIII. Through immunoprecipitation assays coupled with mass spectrometry, we showed the presence of proteins involved in the processing, export, quality control and translation of mRNA. Suggesting a high level of connectivity between multiple aspects of mRNA processing and transport in trypanosomatids. Knockdown of TcFOP, TcAPI5, TcHYP and TcNTF2L shows that those proteins are not essential, although depletion of TcFOP, TcAPI5 and TcSub2 causes important ultrastructural changes that evidence cell death, such as chromatin condensation in the perinuclear region, mitochondria and multinucleate breakdown, and accumulation of acidocalcysomes. The protein core described in this work, composed of conserved factors and divergent proteins, is highly interactive from splicing to nuclear export, creating a unique and coordinated mechanism for mRNA maturation. We suggest that these new components are likely part of the evolutionary adaptation to polycysitronic transcription / trans-splicingFundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porAnálise funcional de proteínas envolvidas no tansporte núcleo--citoplasmático de RNA mensageiro em Trypanosoma cruziinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2021Instituto Carlos ChagasFundação Oswaldo CruzCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Biociências e BiotecnologiaTrypanosoma cruziRNA MensageiroRNA, MessengerARN MensajeroARN messagerTcSub2TceIF4AIIITrans-EmpalmeÉpissage en transTrans-Splicinginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/59757/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALpatricia_domingues_fiopr_dout_2021.pdfapplication/pdf8230994https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/59757/2/patricia_domingues_fiopr_dout_2021.pdf469574a6988014a54f741c70d89e161aMD52icict/597572023-07-25 13:23:30.247oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352023-07-25T16:23:30Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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