HnRNPK and HuR are regulators of ires-mediated translation initiation of the mouse mammary tumot virus and the human tcell leukemia virus type-1 mRNAs
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2025
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Abstract
Riesgos multifactoriales, incluyendo factores genéticos e infecciones virales, pueden conducir al crecimiento celular incontrolable y atípico observado en cáncer. La desregulación de las proteínas de unión al RNA (RBPs) pueden causar una expresión proteica anormal y por modificaciones postraduccionales de éstas pueden contribuir a la tumorigénesis y a la adquisición de resistencia a fármacos quimioterapéuticos, aumentando la expresión de oncogenes o reduciendo la expresión de genes supresores de tumores. El microambiente tumoral caracterizado por múltiples condiciones de estrés obliga a las células a adaptarse y conservar energía, disminuyendo la traducción global del ARN mensajero (ARNm) al inhibir el inicio de la traducción cap-dependiente. No obstante, la síntesis de proteínas involucradas en la respuesta al estrés se mantiene mediante un mecanismo de iniciación de la traducción cap-independiente, utilizando un sitio interno de entrada al ribosoma (IRES). Se han descrito elementos IRES en ARNm oncogénicos, como c-myc, RBPs como el antígeno R humano (HuR) y miembros de la familia de la ribonucleoproteína nucleares heterogéneas (hnRNP), como hnRNPK, han sido identificados como reguladores clave de la iniciación de la traducción mediada por IRES de ARNm oncogénicos, lo que contribuye a la progresión tumoral o a la resistencia a la quimio/radioterapia. Las RBPs que regulan la iniciación de la traducción mediada por IRES se denominan factores que actúan en trans sobre el IRES (ITAFs). Los agentes infecciosos, como el virus linfotrópico de células T humanas tipo 1 (HTLV-1), agente causal de a leucemia/linfoma de células T en adultos, y el virus del tumor mamario murino (MMTV), asociado con el cáncer de mama en humanos, son responsables del 18 % de todos los casos de cáncer en el mundo. Los ARN de HTLV-1 y MMTV posee una actividad IRES regulada por ITAFs. Esta observación nos llevó a cuestionarnos si RBPs, como HuR y hnRNPK, asociadas con el cáncer, actuarían como ITAFs para los IRES de MMTV-1 y HTLV-1. Para responder a esta duda, se transfectaron células HEK293T y HeLa con un vector bicistrónico (dl MMTV IRES o dl HTLV-1 IRES) junto con un plásmido que codifica para la proteína de interés (hnRNPK o HuR). La distribución de las proteínas sobreexpresadas se visualizó mediante inmunofluorescencia. Se midió la actividad de la luciferasa para determinar la función de IRES. Se realizaron ensayos de Western blot para monitorear la sobreexpresión de proteínas y se realizó RISH-PLA para determinar la proximidad proteína-ARN. Este estudio establece que tanto las proteínas hnRNPK como HuR se distribuyen en el núcleo y el citoplasma. En células, la sobreexpresión de hnRNPK incrementó la actividad del IRES de MMTV, y la dimetilación asimétrica de hnRNPK mediada por la proteína arginina metiltransferasa 1 indujo significativamente la capacidad de esta proteína de promover la actividad del IRES de MMTV. Por otro lado, HuR disminuyó la actividad del IRES de HTLV-1 mientras aumentó la del IRES de MMTV. Además, se estableció que hnRNPK se encontraba en estrecha proximidad con el IRES del dl HTLV-1, lo que sugiere una interacción proteína-mRNA. Este trabajo proporciona evidencia de RBPs relacionadas con el cáncer, HuR y hnRNPK, actúan como ITAFs y regulan el inicio de la traducción mediada por IRES de los ARN de los oncoretrovirus MMTV y HTLV1. Además, las modificaciones postraduccionales de hnRNPK pueden afectar su efecto sobre la actividad de IRES. Comprender este mecanismo puede revelar posibles dianas terapéuticas para las infecciones retrovirales asociadas con el cáncer.
Description
Tesis (Ph.D. in Medical Science)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025