Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/39240
Type: Dissertação
Title: Análise dos níveis proteicos de RasGEF1b e do seu papel sobre a regulação da ativação de NF-kappaB em macrófagos estimulados com agonistas de receptores do tipo Toll (TLRs)
Authors: Kátia Maciel Lima
First Advisor: Aristóbolo Mendes da Silva
First Referee: Paula Rocha Moreira
Second Referee: Remo de Castro Russo
Abstract: RasGEF1b, um fator de troca de nucleotídeos guanina, foi descrito inicialmente como um dos primeiros exemplos de um GEF cuja expressão é induzida por agonistas inflamatórios de receptores do tipo Toll (TLRs). Uma vez que os estudos sobre RasGEF1b se basearam principalmente em análises dos níveis do seu mRNA, tivemos como um dos objetivos deste trabalho avaliar a expressão proteica de RasGEF1b em células do sistema imune, especialmente em células RAW264.7, uma linhagem de macrófagos murinos. Além disso, analisamos também a expressão do mRNA e da proteína RasGEF1b em células THP-1, uma linhagem de promonócitos humanos. Nossos resultados mostram que ocorre a expressão do mRNA e da proteína RasGEF1b em resposta à estimulação com agonistas inflamatórios dos receptores TLR2, TLR3 e TLR4. Para investigar o papel de RasGEF1b na resposta imune inata, decidimos iniciar estudos funcionais em células RAW264.7, de modo a fornecer evidências do papel de RasGEF1b nessas células. Uma vez que RasGEF1b é uma proteína intracelular e não há ferramentas disponíveis como ativadores ou inibidores específicos para estudar sua função, é necessário empregar procedimentos de transfecção de plasmídeos que levem ao aumento ou silenciamento de sua expressão nas células de interesse. Entretanto, macrófagos são células que apresentam uma permissividade muito baixa à transfecção. Com o intuito de solucionar esse problema, realizamos um ensaio no qual avaliamos alguns reagentes que poderiam ser utilizados em ensaios de transfecção nessas células. Dentre os reagentes de transfecção testados, observamos que a Lipofectamine 2000 foi o reagente mais eficaz e que causou a menor toxicidade para as células. Estudos conduzidos em nosso laboratório têm demonstrado que RasGEF1b é uma proteína que exerce um papel regulador negativo sobre a ativação de NF-κB mediada por componentes da via de sinalização de TLRs e alguns agonistas de TLRs, como o LPS e o poly (I:C). Entretanto, os estudos até o momento têm sido conduzidos em células HEK293 epiteliais humanas, de pouca relevância imune, através de ensaios com a superexpressão de RasGEF1b. Portanto, como outro objetivo em nosso estudo, fomos investigar o papel de RasGEF1b sobre a regulação da ativação de NF-κB em macrófagos murinos. Para isso, ensaios de gene repórter foram realizados em células RAW264.7 para avaliarmos tanto o efeito do ganho quanto da perda-de-função de RasGEF1b. Nos estudos de ganho-de-função, observamos que a transfecção de RasGEF1b nas células resulta em inibição da ativação de NF-κB induzida por LPS (agonista TLR4). Já nos estudos de perda-de-função conduzidos com sequências curtas de RNAs tipo grampo, nós observamos que quando a expressão de RasGEF1b é silenciada nas células, mesmo que transientemente, a ativação de NF-κB induzida por LPS ou Pam3CSK4 encontra-se elevada. Esses resultados confirmam que RasGEF1b exerce um efeito regulatório negativo sobre a ativação de NF-kB mediada por agonistas de TLRs. Considerando as dificuldades dos procedimentos de transfecção dos macrófagos murinos e que estudos funcionais poderiam ser realizados objetivando o silenciamento da expressão de RasGEF1b de maneira estável e mais efetiva do que aquela obtida com a transfecção transiente, iniciamos procedimentos para a geração de partículas virais de Lentivírus para os ensaios de transdução (infecção) das células RAW264.7. Entretanto, ao final do procedimento da geração de partículas virais de Lentivírus em células HEK293T e infecção subsequente dos macrófagos RAW264.7 com as partículas de Lentivírus, não obtivemos sucesso no silenciamento da expressão de RasGEF1b. Portanto, mais estudos são necessários para promover o silenciamento de RasGEF1b de maneira estável, pois assim o seu papel poderá ser melhor estudado e compreendido em macrófagos e outros tipos celulares. Enfim, estudos funcionais poderão contribuir para o entendimento da função de RasGEF1b na regulação da resposta imune inata e também no estabelecimento de medidas preventivas ou intervenções terapêuticas para doenças cuja patogênese esteja relacionada com a ativação exacerbada de NF-κB como, por exemplo, doenças inflamatórias crônicas e o câncer.
Abstract: RasGEF1b, a guanine nucleotide exchange factor, was described initially as the first example of a GEF whose expression is induced by inflammatory agonists of Toll- like receptors (TLRs). As RasGEF1b expression studies have been predominantly based on mRNA analysis, one of the aims of our study was to evaluate its protein expression in immune cells, especially in RAW264.7 cells, a mouse macrophage cell line. In addition, we also analyzed the mRNA and protein expression of RasGEF1b in THP-1 cells, a human promonocytic cell line. Our results show that expression of RasGEF1b at the mRNA and protein levels occurs in response to stimulation with inflammatory agonists of TLR2, TLR3 and TLR4 receptors. To investigate the role of RasGEF1b in the innate immune response, we have initiated functional studies in RAW264.7 cells, in order to provide evidence of the role of RasGEF1b in these cells. As RasGEF1b is an intracellular protein and no specific tools such as activators or inhibitors are available to carry out functional studies, procedures such as plasmid transfections should be employed that lead to increased or silencing of the expression in the cells of interest. However, macrophages are cells that have a very low permissiveness to transfection. In order to solve this problem, we carried out a study where some reagents that could be used in transfection assays in these cells were evaluated. Among the transfection reagents tested, we observed that Lipofectamine 2000 was the most effective reagent, and that caused the lowest toxicity to the cells. Current studies in our laboratory have demonstrated that RasGEF1b is a protein that exerts a negative regulatory function on the activation of NF-κB mediated by signaling pathway components of TLRs as well as by TLRs agonists, such as LPS and poly (I:C). However, these studies have been so far performed in human epithelial HEK293 cells, of little immune relevance, by assays with the overexpressing RasGEF1b. Therefore, as another objective in our study, we investigated the role of RasGEF1b in regulating the activation of NF-κB in murine macrophages. To do so, gene reporter assays were carried out in RAW264.7 cells to assess both gain and lossof-function of RasGEF1b. In the studies of gain-of-function, we observed that transfection of RasGEF1b in cells results in inhibition of NF-κB activation induced by LPS (TLR4 agonist). In the studies of loss-of-function performed with short hairpin RNA sequences, we observed that when the expression of RasGEF1b is knocked-down in cells, even transiently, the activation of NF-κB induced by LPS or Pam3CSK4 is increased. These results confirm that RasGEF1b exerts a negative regulatory effect on the activation of NF-κB mediated by TLRs agonists. Considering the difficulties of transfection procedures of murine macrophages and that functional studies could be carried out by aiming the knocking-down of RasGEF1b in a stable fashion and more effective obtained rather than by transient transfection, we initiated procedures to generate viral particles Lentivirus for transduction (infection) assays in RAW264.7 cells. However, at the end of the procedure to generate viral particles Lentivirus in HEK293T cells with subsequent infection of RAW264.7 macrophages with the particles, we have not been well succeeded in silencing the expression of RasGEF1b. Therefore, further studies are required to promote the silencing of RasGEF1b in a stable manner, so that its role can properly be better studied and understood in macrophages and other cell types. Finally, functional studies may contribute to understand the function of RasGEF1b in regulating the innate immune response and also in the establishment of preventive measures or therapeutic interventions in diseases whose pathogenesis is related with the exacerbated activation of NF-κB as, for example, inflammatory chronic diseases and cancer.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/39240
Issue Date: 23-Jul-2012
metadata.dc.description.embargo: 23-Jul-2016
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