Modulación de la localización subcelular de factores nucleares por proteínas TPR

• Autores: Mazaira, Gisela Ileana
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Galigniana, Mario D.
• Materia: PROTEINAS TPR; SGT; PP5; 14-3-3; RECEPTORES DE ESTEROIDES; RECEPTOR DE GLUCOCORTICOIDES; RECEPTOR DE ANDROGENOS; HSP90; BASES DE SCHIFF; ATPASA; TPR PROTEIN; SGT; PP5; 14-3-3; STEROID RECEPTORS; GLUCOCORTICOID RECEPTOR; ANDROGEN RECEPTOR; HSP90; SCHIFF BASES; ATPASE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los dominios TPR están constituidos secuencias en tándem de 34 aminoácidosorganizadas en α-hélices antiparalelas. Las proteínas TPR mejor caracterizadas son lasque forman complejos con receptores de esteroides (REs) vía la heat-shock protein de 90-kDa, Hsp90, afectando su plegamiento y ensamblado. Nuestro laboratoriodemostró que las inmunofilinas FKBP51 y FKBP52 son factores TPR que regulanantagónicamente la actividad transcripcional y localización subcelular de GR y MR. Elobjetivo de esta tesis fue estudiar el efecto de otras proteínas TPR como PP5, SGT1α y 14-3-3σ sobre GR y AR. Demostramos que PP5 favorece la retención nuclear de REs, 14-3-3σ retrasa la importación y acelera la exportación, mientras que SGT1α no afectasu distribución subcelular, aunque inhibe la actividad transcripcional de ambosreceptores. En tal sentido, PP5 y 14-3-3σ muestran una respuesta bifásica, es decir, unaumento leve de la expresión estimula la transcripción, pero se inhibe con niveles másaltos. Por ende, el balance de expresión de estos factores TPR debería afectar casoscomo el cáncer prostático en donde estas proteínas aumenta su expresión pudiendopotencialmente afectar el balance de actividad entre AR y GR, lo que influirá en eldesarrollo y progresión de la patología. Al presente no existen drogas específicas para cada proteína TPR, por lo querealizamos un abordaje farmacológico que las afecte indirectamente usando comoblanco a la chaperona Hsp90 con la que forman una unidad estructural y funcional. Estudiamos una serie de compuestos diseñados por modelado computacional comopotenciales inhibidores de la actividad ATPasa de Hsp90, la que siempre se haconsiderado clave para su función biológica. Algunos compuestos son bases de Schiffderivadas del 2,4-dihidroxibenzaldehido o del 5-cloro-2,4-dihidroxibenzaldehido, otrosson derivados del resorcinol. Como control se usó geldanamicina, una benzoquinonaansamicina que es un conocido inhibidor de Hsp90. En contraste con el efecto de estadroga, la importación de REs no se vio afectada por las drogas sintéticas. No obstante,varias de ellas inhibieron la actividad de ATPasa de la chaperona y promovieron lapérdida de viabilidad de células tumorales prostáticas, mostrando en algunos casosefectos comparables al de geldanamicina. Ninguno de estos efectos guardó relacióndirecta con la capacidad inhibitoria de ATPasa o la estructura química del compuesto. Nuestros resultados demuestran que tanto la localización subcelular como la actividadbiológica de los REs se ve regulada por el balance de expresión de las proteínas TPRcon las que interactúan. Además, se demuestra que, contrario al dogma dominante enla literatura, la actividad de ATPasa de Hsp90 no guarda correlación directa con talesefectos, a la vez que se describen nuevas drogas inhibitorias.
TPR domains consist of tandem arrangements of 34 amino acids organized inantiparallel α-helices. The best characterized TPR proteins are those able to formcomplexes with steroid receptors (SRs) via the heat-shock protein of 90 kDa, Hsp90,affecting their folding and assembly. Our laboratory showed that the immunophilins FKBP51 and FKBP52 are TPR factors that regulate transcriptional activity andsubcellular localization of GR and MR in an antagonistic fashion. The aim of this thesiswas to study the effect of other TPR proteins such as PP5, SGT1α and 14-3-3σ on GRand AR action. We demonstrate that PP5 promotes nuclear retention of SRs, 14-3-3σdelayed both nuclear import and nuclear export rates of SRs, while SGT1α shows noaffect on the receptor subcellular distribution. Nonetheless, SGT1α inhibits thetranscriptional activity of both receptors. In this sense, PP5 and 14-3-3σ show biphasicresponse, that is, a slight increase in expression stimulates transcription, buttranscription is inhibited by higher levels of expression. Therefore, the expressionbalance between these TPR factors should influence cases like prostate cancer, wherethe balance of activity between AR and GR affects the development and progression ofthe pathology. Because there are no specific drugs for each TPR protein, we performed apharmacological approach to indirectly affect them using the Hsp90 chaperone partneras target.. We studied a series of compounds designed by computer modeling aspotential inhibitors of the ATPase activity of Hsp90, which has always been consideredkey to the biological function of Hsp90. Some compounds are Schiff bases derived from 2,4-dihydroxybenzaldehyde and 5-chloro-2,4-dihydroxybenzaldehyde, others areresorcinol derivatives . Geldanamycin, a known benzoquinone ansamycin thatinactivates Hsp90, was used as control. In contrast to geldanamycin, the import of SRswas not affected by the synthetic drugs. Nevertheless, they did affect tumor cellviability and inhibited the ATPase activity of the chaperone being as effective asgeldanamycin itself. However, these effects were not directly related to their ATPaseinhibitory activity. Our results demonstrate that both the subcellular localization andthe biological activity of the SRs are regulated by the expression balance of theirinteracting TPR domain proteins. Furthermore, it is shown that the ATPase activity of Hsp90 is not directly related to these effects. A novel set of inhibitory compounds isalso described.
Fil: Mazaira, Gisela Ileana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.