Regulação do co-repressor NCoR1 pela proteína PABPC4 em resposta ao estresse metabólico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Marcos Vinicius da, 1997-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/13533
Resumo: Orientador: Leonardo dos Reis Silveira
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spelling Regulação do co-repressor NCoR1 pela proteína PABPC4 em resposta ao estresse metabólicoRegulation of co-repressor NCoR1 by PABPC4 in response to metabolic stressCorrepressor 1 de receptor nuclearEstresse fisiológicoMetabolismoMúsculo esqueléticoProteínas de ligação a RNANuclear receptor co-repressor 1Stress, PhysiologicalMetabolismSkeletal muscleRNA-binding proteinsOrientador: Leonardo dos Reis SilveiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: As mitocôndrias são organelas especializadas na geração de ATP por meio dos processos de transferência de elétrons e fosforilação oxidativa. Falhas nesses processos podem levar a diferentes desordens metabólicas, muitas delas associadas a obesidade. O processo de biogênese mitocondrial é importante para manutenção da funcionalidade mitocondrial, sendo influenciado por fatores ambientais como o frio, jejum, alimentação e exercício físico, que levam à regulação da transcrição de genes mitocondriais. Os processos transcricionais são regulados pela interação entre correguladores, atividade de receptores nucleares e fatores de transcrição. Um desses correguladores é o NCoR1, um dos correpresores mais estudados, que executa ações frente a redução de substrato. Camundongos nocautes para NCoR1 exibiram um fenótipo oxidativo pronunciado, caracterizado não só pela coloração mais avermelhada, mas pelo aumento no metabolismo de glicose e de ácidos graxos no músculo esquelético. Apesar da importância da proteína NCoR1, pouco se conhece a respeito da sua regulação. Dessa forma, através da imunoprecipitação de NCoR1 feita em células MEF, encontramos a proteína PABPC4 ligada ao correpressor NCoR1. PABPC4 é conhecida majoritariamente pelo seu papel de estabilização de RNA mensageiro. A expressão proteica de PABPC4 foi reduzida em células musculares (C2C12) em diferentes estímulos metabólicos, incluindo meio de cultura com baixa concentração de glicose (3mM), contendo desacoplador mitocondrial CCCP (10 µM), com galactose (10mM) e AICAR (500?M e 2mM). A importância de PABPC4 na interação com NCoR1 pode ser vista ainda através do efeito em células C2C12 ShPABPC4, essas células mostraram genes regulados por PPAR como CPT1b, PDK4 e UCP3, bem como aumento na capacidade respiratória e aumento da expressão de PPAR visto pela técnica de luciferase. Esse efeito foi posteriormente confirmado no músculo gastrocnêmio, de camundongos exercitados agudamente a 70% da capacidade respiratória máxima (VO? máximo) em esteira aeróbica. Além disso, os camundongos foram eutanasiados nos tempos de 12; 24 e 48h após exercício físico agudo. Nessas condições, observamos que o conteúdo de PABPC4 aumentou significativamente em 48h. Ainda, em camundongos treinados por 8 semanas, o conteúdo proteico de PABPC4 não foi alterado, mostrando-se igual ao grupo controle. Desse modo, os dados in vitro e in vivo, mostram uma correlação interessante entre NCoR1 e PABPC4 frente a redução de substrato, mostrando uma interação inovadora e importante para o processo adaptativo em células musculares. A importância da proteína PABPC4 vai além da interação com a estabilização de RNAs, por exempo, células musculares ShPABPC4 apresentaram melhora na respiração mitocondrial. Nossos dados mostram a importância da interação entre NCoR1 e PABPC4 em diferentes modelos de estresse metabólico tornando a interação entre PABPC4 e NCoR1 interessante no processo adaptativo no músculo esqueléticoAbstract: Mitochondria are organelles specialized in generating ATP through the processes of electron transfer and oxidative phosphorylation. Failures in these processes can lead to various metabolic disorders, many of which are associated with obesity. The process of mitochondrial biogenesis is important for maintaining mitochondrial functionality and is influenced by environmental factors such as cold, fasting, diet, and physical exercise, which regulate the transcription of mitochondrial genes. Transcriptional processes are regulated by the interaction between coregulators, nuclear receptor activity, and transcription factors. One of these coregulators is NCoR1, one of the most studied corepressors, which acts in response to substrate reduction. NCoR1 knockout mice exhibited a pronounced oxidative phenotype, characterized not only by a more reddish coloration but also by an increase in glucose and fatty acid metabolism in skeletal muscle. Despite the importance of the NCoR1 protein, little is known about its regulation. Thus, through the immunoprecipitation of NCoR1 performed in MEF cells, we found the PABPC4 protein bound to the NCoR1 corepressor. PABPC4 is mostly known for its role in messenger RNA stabilization. The protein expression of PABPC4 was reduced in muscle cells (C2C12) under different metabolic stimuli, including culture medium with low glucose concentration (3mM), containing mitochondrial uncoupler CCCP (10 µM), with galactose (10mM), and AICAR (500?M and 2mM). The importance of PABPC4 in interaction with NCoR1 can also be observed through the effect in C2C12 ShPABPC4 cells; these cells showed PPAR-regulated genes such as CPT1b, PDK4, and UCP3, as well as an increase in respiratory capacity and increased PPAR expression seen by the luciferase technique. This effect was subsequently confirmed in the gastrocnemius muscle of mice acutely exercised at 70% of maximum respiratory capacity (VO? max) on an aerobic treadmill. In addition, the mice were euthanized at 12, 24, and 48 hours after acute physical exercise. Under these conditions, we observed that the PABPC4 content increased significantly at 48 hours. Furthermore, in mice trained for 8 weeks, the protein content of PABPC4 was not altered and remained equal to the control group. Thus, the in vitro and in vivo data show an interesting correlation between NCoR1 and PABPC4 in response to substrate reduction, revealing an innovative and important interaction for the adaptive process in muscle cells. The importance of the PABPC4 protein goes beyond its interaction with RNA stabilization; for example, muscle cells ShPABPC4 showed improvement in mitochondrial respiration. Our data highlight the significance of the interaction between NCoR1 and PABPC4 in different models of metabolic stress, making the interaction between PABPC4 and NCoR1 interesting in the adaptive process in skeletal muscleMestradoBioquímicaMestre em Biologia Molecular e MorfofuncionalCAPES88887.657613/2021-00 ; 88887.657613/2020-00FAPESPCNPQ[s.n.]Silveira, Leonardo dos Reis, 1970-Razolli, Daniela SoaresGandra, Paulo GuimarãesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Molecular e MorfofuncionalUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCruz, Marcos Vinicius da, 1997-20232023-06-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (57 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/13533CRUZ, Marcos Vinicius da. Regulação do co-repressor NCoR1 pela proteína PABPC4 em resposta ao estresse metabólico. 2023. 1 recurso online (57 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/13533. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1363063Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-11-06T13:19:40Zoai::1363063Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-11-06T13:19:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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