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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Jeffrey Roberto Reina Garciasalas
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Cella, Nathalie (President)
Coltri, Patricia Pereira
Jaeger, Ruy Gastaldoni
Oliveira, Carla Columbano de
Tonelli, Renata Rosito
Title in Portuguese
Mecanismo molecular do tráfego núcleo-citoplasmático de maspina.
Keywords in Portuguese
Carioferinas
Maspina
NLS
Transporte nuclear
Abstract in Portuguese
Maspina (SERPINB5) é um potencial gene supressor de tumor com atividades biológicas pleiotrópicas, incluindo a regulação da proliferação, morte, adesão e migração celular e a expressão gênica e a resposta ao estresse oxidativo. O mecanismo molecular subjacente a sua função é pouco conhecido. Vários estudos sugerem que a localização subcelular de maspina tem um papel essencial na sua função biológica e sua atividade supressora de tumor. A maspina nuclear tem sido associada a um bom prognóstico, enquanto que a sua localização núcleocitoplasmática tem sido correlacionada à progressão tumoral. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar o mecanismo molecular da translocação nuclear de maspina. Assim, identificamos um sinal de localização nuclear (NLS) bipartido na sequência de maspina usando um software de predição de NLS. Deleção do NLS resulta em diminuição dos níveis de maspina nuclear. No entanto, observamos que maspina também é capaz de se difundir ao núcleo em células HeLa permeabilizadas com digitonina. Porém, estudos prévios indicaram que a localização subcelular de maspina é regulada na célula intacta. Assim, para poder distinguir o transporte regulado do passivo, fusionamos a sequência inteira de maspina e do seu NLS a 5GFPs (MaspinFL e 5GFPs-MaspinNLS, respectivamente). Foi observado que o NLS de maspina, mas não a sequência inteira da proteína, foi capaz de translocar a proteína quimérica ao núcleo, o que sugere que a disponibilidade do NLS de maspina pode ser regulada na sua estrutura nativa. Além disso, foi observado que a translocação nuclear de 5GFPs-MaspinNLS foi inibida pela co-transfecção com mutantes de Ran-GTPase, indicando que o processo depende de Ran-GTPase e portanto ocorre ativamente. Não observamos uma interação do NLS de maspina com carioferina alfa 2 (KPNA2) nem uma inibição do transporte nuclear de maspina ao tratar células com importazole, um inibidor da via clássica, o que sugere que maspina transloca para o núcleo de uma forma não convencional.
Title in English
Molecular mechanism of maspin nucleocytoplasmic traffic.
Keywords in English
Karyopherins
Maspin
NLS
Nuclear transport
Abstract in English
Maspin (SERPINB5) is a potential tumor suppressor gene with pleiotropic biological activities, including regulation of cell proliferation, death, adhesion, migration, gene expression and oxidative stress response. The molecular mechanism underlying maspin function is poorly understood. Several studies suggest that subcellular localization plays an essential role on maspin biological function and tumor suppression activity. Nuclear maspin has been associated with a good prognostic, whereas nucleocytoplasmic localization correlates with tumor progression. The objective of this project was to investigate the mechanism underlying maspin nuclear translocation. We identified a bipartite Nuclear Localization Signal (NLS) in maspin protein sequence using an NLS prediction software. Deletion of maspin NLS leads to decrease in maspin nuclear levels. However, we also observed that maspin diffuses into the nucleus of digitoninpermeabilized cells. Still, previous studies indicated that maspin subcellular localization is regulated in the intact cell. Considering this, in order to distinguish between regulated and passive nuclear transport, maspin NLS sequence and full-length protein sequence were fused to 5GFPs (5GFPs-MaspinNLS and MaspinFL, respectively). We observed that MaspinNLS, but not MaspinFL, was able to drive 5GFPs nuclear translocation, suggesting that the availability of maspin NLS may be regulated in the native maspin structure. Furthermore, 5GFPs-MaspinNLS nuclear translocation was abrogated by mutant Ran-GTPase co-transfection, indicating that this process depends on Ran-GTPase and it occurs actively. An interaction between Maspin NLS and karyopherin alpha 2 (KPNA2) was not detected neither an inhibition of maspin nuclear transport when cells were treated with importazole, an inhibitor of the classic nuclear import pathway. These data suggest that maspin may be translocating to the nucleus in a nonconventional manner.
 
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Publishing Date
2019-05-08
 
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