Nowe funkcje białka hnRNP UL1 w komórkach ludzkich
Loading...
Date
2023
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Novel functions of hnRNP UL1 protein in human cells
Abstract
Białko hnRNP UL1 jest zaangażowane w proces transkrypcji, działając głównie jako negatywny regulator hamujący ekspresję określonych genów. Ponadto, białko hnRNP UL1 uczestniczy w procesie splicingu oraz w odpowiedzi komórki na uszkodzenia DNA. Dodatkowo, wyniki naszej grupy badawczej pokazały po raz pierwszy, że hnRNP UL1 przemieszcza się również do jąderek komórek ludzkich. Poznanie funkcji, jakie białko to pełni w jąderkach komórkowych, stanowiło główny temat niniejszej rozprawy doktorskiej. Ponadto, podjęłam również próbę opisania wzajemnych interakcji pomiędzy hnRNP UL1, FUS i U7 snRNP, oraz określenia roli białka hnRNP UL1 w inhibicji genów histonowych poza fazą S cyklu komórkowego, którą pełni wraz z białkiem FUS i cząstką U7 snRNP. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów wykazałam, że białko hnRNP UL1 w jąderku komórek ludzkich stymuluje transkrypcję genów rRNA, ale nie jest zaangażowane w kolejne etapy biogenezy rybosomów. Dalsze eksperymenty z wykorzystaniem odczynników genotoksycznych CPT i ETO wskazały, że komórki z wyciszeniem białka hnRNP UL1 są wrażliwsze na uszkodzenia DNA. Ponadto, pokazałam, że hnRNP UL1 oddziałuje z białkami szlaków naprawy uszkodzeń rDNA, takimi jak γH2A.X, RPA32, XRCC1 i Chk1, potwierdzając jego udział w tych procesach. Wyniki kolejnych eksperymentów pokazały, że białko hnRNP UL1 oddziałuje z białkiem FUS najsilniej poza fazą S cyklu komórkowego. Co ciekawe, zarówno FUS jak i hnRNP UL1 silniej wiążą U7 snRNA przy braku drugiego białka, wskazując, że oba białka mogą konkurować o dostępność do U7 snRNA. Zauważyłam również, że poziom fosforylacji białka hnRNP UL1 zmienia się w fazach cyklu komórkowego, co sugeruje, że to właśnie ta modyfikacja może regulować zmiennym oddziaływaniem hnRNP UL1 z białkiem FUS; takiej roli nie ogrywają natomiast metylacje argininy. Wykazałam ponadto, że hnRNP UL1 nie pełni roli inhibitora ekspresji genów histonowych w fazie G1 i G2 cyklu komórkowego, wydaje się jednak być inhibitorem ekspresji tych genów w fazie S.
The hnRNP UL1 protein is involved in transcription, acting mainly as a negative regulator that inhibits the expression of specific genes. Furthermore, hnRNP UL1 is involved in splicing and the cell response to DNA damage. In addition, the results of our research group showed for the first time that hnRNP UL1 also moves into the nucleoli of human cells. Learning more about the functions of hnRNPUL1 in cell nucleoli was the main topic of this dissertation. In addition, I also attempted to describe the interactions between hnRNP UL1, FUS, and U7 snRNP, and to determine the role of the hnRNP UL1 protein in the inhibition of histone genes outside the S phase of the cell cycle, which it performs together with the FUS protein and U7 snRNP. Based on my experiments, I showed that the hnRNP UL1 protein stimulates the transcription of rRNA genes in the nucleolus of human cells, however, it is not involved in the subsequent steps of ribosome biogenesis. Further experiments using genotoxic reagents CPT and ETO indicated that cells with silencing of the hnRNP UL1 protein are more sensitive to DNA damage. In addition, I showed that hnRNP UL1 interacts with proteins of the rDNA damage repair pathways such as γH2A.X, RPA32, XRCC1, and Chk1, confirming its involvement in these processes. The results of subsequent experiments showed that the hnRNP UL1 protein interacts with the FUS protein the highest outside the S phase of the cell cycle. Interestingly, both FUS and hnRNP UL1 bind U7 snRNA more strongly in the absence of the other protein, indicating that the two proteins can compete for accessibility to U7 snRNA. I also observed that the phosphorylation level of the hnRNP UL1 protein changes during phases of the cell cycle, suggesting that this modification may regulate the variable interaction of hnRNP UL1 with the FUS protein; such a role is not played by arginine methylations. I further demonstrated that hnRNP UL1 does not play a role as an inhibitor of histone gene expression in the G1 and G2 phases of the cell cycle but appears to be an inhibitor of the expression of these genes in the S phase.
Description
Wydział Biologii
Sponsor
Finansowanie
- Grant NCN PRELUDIUM, nr UMO-2020/37/N/NZ1/0185, pt. „Funkcja U7 snRNA, FUS i hnRNP UL1 w jąderku komórek ludzkich w powiązaniu z chorobą ALS”. Kierownik Marlena Cichocka.
- Grant NCN OPUS, nr UMO-2015/19/B/NZ1/00233, pt. „Diverse functions of U7 snRNP during the cell cycle”. Kierownik prof. UAM, dr hab. Katarzyna Dorota Raczyńska.
- Grant Dziekana Wydziału Biologii UAM, GDWB-09/2018, 01.10.2018-2019, pt. „Wyciszenie białka UL1 hnRNP w komórkach HEK 293T przy użyciu techniki CRISPR-Cas9 oraz analiza wpływu braku tego białka na przebieg cyklu komórkowego”. Kierownik Marlena Cichocka.
- Stypendium dla Doktoranta - Projekt rozprawy doktorskiej realizowanej w ramach międzynarodowego programu doktoranckiego KNOW "Poznańskie Konsorcjum RNA" w latach 2015-2018. Stypendysta Marlena Cichocka.
- Stypendium dla Doktoranta - "Paszport do przyszłości - Interdyscyplinarne Studia Doktoranckie na Wydziale Biologii UAM, POWER.03.02.00-00-I006/17" w latach 2018-2022. Stypendysta Marlena Cichocka.
- Stypendium Rektora dla najlepszych doktorantów w latach 2019-2020. Stypendysta Marlena Cichocka.
Keywords
hnRNP UL1, jąderko, naprawa rDNA, histony, nucleolus, rDNA repair, histones