O fator de crescimento epidermal (EGF) induz a sinalização de cálcio nuclear por meio da ação da fosfolipase C Delta-4 em SK-Hep-1
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Erich Birelli Tahara
Luciana Maria Silva
Vivian Resende
Celio Jose de Castro Junior
Dawidson Assis Gomes
Luciana Maria Silva
Vivian Resende
Celio Jose de Castro Junior
Dawidson Assis Gomes
Resumo
A sinalização pelo cálcio nuclear regula eventos celulares específicos, como transcrição e proliferação celular. Os níveis de cálcio citosólico e nuclear podem ser regulados de forma independente. A translocação de receptores tirosina cinase para o núcleo é uma forma de ativar a via de sinalização de cálcio nesse compartimento. Os receptores desta família, que inclui o receptor para o fator de crescimento epidermal (EGFR), são importantes para processos celulares como a regulação da transcrição, reparo de dano ao DNA e resistência terapêutica ao câncer. Esses receptores podem hidrolisar fosfatidilinoditol-4,5-bifosfato (PIns-4,5-P2) no núcleo, levando à liberação de cálcio do retículo nucleoplasmático pelos receptores de inositol-1,4,5-trifosfato (InsP3R). A hidrólise de PIns-4,5-P2 é mediada por fosfolipases C (PLC); entretanto, não são conhecidas quais isoformas nucleares dessas enzimas são ativadas por EGFR. Neste trabalho, análises de frações subcelulares e de dados de western blot, imunofluorescência, silenciamento por siRNA e biossensores que usam transferência de energia por ressonância de Förster (FRET), foram realizadas para investigar o papel da PLC delta 4 (PLCδ4) na sinalização de cálcio nuclear e os eventos desencadeados. Observou-se inibição na via de sinalização mediada por cálcio induzida pelo fator de crescimento epidermal (EGF) quando a translocação do EGFR foi bloqueada. O aumento da concentração de cálcio nuclear também foi reduzido pela diminuição da disponibilidade de inositol-1,4,5-trifosfato (InsP3) no núcleo. Além disso, a PLCδ4 e não a PLC gama 1 (PLCγ1) foi capaz de induzir hidrólise de PIns-4,5-P2 intranuclear. Adicionalmente, a proteína cinase C (PKC), um alvo do EGF, foi ativada no núcleo das células após estímulo com EGF. Por fim, PLCδ4 e InsP3 também foram capazes de modular a progressão do ciclo celular, regulando a expressão das ciclinas A e B1. Esses resultados evidenciam que a sinalização nuclear induzida por EGF tem como componente a PLCδ4 nuclear e sugere novos alvos terapêuticos para modular os efeitos proliferativos desse fator de crescimento.
Abstract
Calcium signaling within the cell nucleus regulates specific cellular events such as gene transcription and cell proliferation. Nuclear and cytosolic calcium levels can be regulated independently and nuclear translocation of receptor tyrosine kinases (TRK) is one way to locally activate signaling cascades within the nucleus. Nuclear RTK, including epidermal growth factor receptor (EGFR), are important for processes such as transcriptional regulation, DNA-damage repair, and cancer therapy resistance. RTK can hydrolyze phosphatidylinositol-4,5-biphosphate (PIns-4,5-P2) within the nucleus, leading to calcium release from the nucleoplasmic reticulum by inositol-1,4,5-triphosphate receptors (InsP3). PIns-4,5-P2 hydrolysis is mediated by phospholipase C (PLC). However, it is unknown which nuclear PLC isoform is triggered by EGFR. Here, using subcellular fractionation, immunoblotting, fluorescence, siRNA and FRET-based biosensor reporter assay, we investigated the role of PLC delta 4 (PLCδ4) in epidermal growth factor (EGF)-induced nuclear calcium signaling and downstream events. We found that EGF-induced calcium signals are inhibited when nuclear translocation of EGFR is impaired. Nuclear calcium signaling also were reduced by selectively buffering inositol-1,4,5-triphosphate (InsP3) within the nucleus. EGF induced hydrolysis of nuclear Pins-4,5-P2 by the intranuclear PLCδ4, rather than PLC gamma 1 (PLCγ1). Moreover, protein kinase C (PKC), a downstream target of EGF, was active in the nucleus of stimulated cells. Furthermore, PLCδ4 and InsP3 modulated cell cycle progression by regulating the expression of cyclin A and B1. These results provide evidence that nuclear PLCδ4 mediates EGF-induced nuclear signaling and suggest new therapeutic targets to modulate proliferation effects of this growth factor.
Assunto
Bioquímica e imunologia, Sinalização do Cálcio, Fator de Crescimento Epidérmico, Fosfolipase C delta
Palavras-chave
EGF, Cálcio, Liberação de cálcio nuclear, Receptor para o fator de crescimento epidermal, Inositol 1,4,5-trifosfato (IP3), Núcleo, Fosfolipase C, Fosfolipase Cδ-4, Proliferação, Proteína cinase C