Efeitos do fármaco salicilato de sódio sobre o ramo da via de resposta a proteínas mal dobradas mediado pelo fator de transcrição ATF6α
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
O retículo endoplasmático (RE) é uma organela celular responsável pela síntese e
modificações pós-traducionais de muitas proteínas, tanto aquelas que permanecem
nas células como outras que são secretadas. Perturbações da homeostase do RE
ocasionadas pelo acúmulo de proteínas mal dobradas dá início à resposta ao
estresse do RE, que é mediada por três proteínas transmembrana do RE: PERK,
ATF6 e IRE1. A ativação dessa resposta leva a célula a interromper a tradução de
novas proteínas e a iniciar um programa de ativação transcricional de genes que irão
aumentar a capacidade da célula de dobrar ou degradar as proteínas mal dobradas.
PERK e IRE1 são ativadas por oligomerização e fosforilação, enquanto que a
ativação de ATF6 ocorre após esta proteína ser transportada do RE para o
complexo de Golgi, onde ela é clivada sequencialmente pelas proteases S1P e S2P,
gerando um fator de transcrição ativo que é translocado para o núcleo da célula.
Evidências indicam que fármacos da classe dos salicilatos, como aspirina e salicilato
de sódio (NaSal), são capazes de ativar PERK mas não IRE1. Uma vez que o papel
de ATF6 nas respostas celulares induzidas pelos salicilatos não havia sido
investigado, nosso objetivo principal neste trabalho foi caracterizar a expressão e
ativação de ATF6 em células tratadas com NaSal. A expressão de ATF6 foi avaliada
por meio de PCR quantitativa em tempo real e western blot e sua ativação foi
avaliada por meio de ensaios de gene repórter de luciferase, microscopia de
fluorescência e citometria de fluxo. Descobrimos que o tratamento das células com
NaSal leva a um aumento dos níveis de RNA mensageiro e da proteína ATF6α, mas
esses eventos não são acompanhados da ativação de ATF6. Por outro lado, o
tratamento com NaSal inibiu a ativação transcricional de ATF6 induzida por
diferentes agentes indutores de estresse do RE em diferentes tipos celulares.
Mecanisticamente, nas células tratadas com NaSal, ATF6α permanece localizado no
complexo de Golgi, o que parece impedir a sua clivagem por S1P/S2P e
consequente translocação da sua forma ativa para o núcleo, prejudicando assim a
expressão de diversos genes alvos de ATF6α. Neste estudo descrevemos ATF6α
como um novo alvo para as ações biológicas do salicilato de sódio, que é capaz de
restringir a ativação de ATF6α e inibir a expressão de um conjunto específico de
genes responsivos ao estresse do RE
Abstract
The endoplasmic reticulum (ER) is a cellular organelle responsible for the synthesis
and post-translational modifications of many cellular and secreted proteins.
Perturbation of the homeostasis of the ER by the accumulation of unfolded proteins
triggers the ER stress response, which is mediated by three ER transmembrane
proteins: PERK, ATF6 e IRE1. The activation of this response leads the cell to shut
down the global mRNA translation and start a gene transcriptional activation program
that will increase the capacity of the cell to fold or degrade the unfolded proteins.
PERK and IRE1 are activated by oligomerization and phosphorylation, while ATF6
activation occurs after being transported from ER to Golgi apparatus where it is
cleaved by the proteases S1P and S2P to form an active transcription factor that will
eventually be translocated to the cell nucleus. Accumulating evidence indicate that
anti-inflammatory drugs salicylates, like aspirin and sodium salicylate (NaSal), can
activate PERK, but not IRE1. Because the role of ATF6 in the cellular responses
induced by salicylates remained elusive, we aimed to characterize the expression
and activity of ATF6 after NaSal treatment of cells. Expression of ATF6 was
determined through RT-qPCR and western blot and its activation was evaluated by
luciferase gene reporter, fluorescence microscopy and flow cytometry studies. We
found that NaSal treatment of cells leads to increases in ATF6α mRNA and protein
levels; however, these events are not accompanied by ATF6 activation. Conversely,
NaSal inhibited ATF6 transactivating activity elicited by various ER stress-inducing
agents in different cell types. Mechanistically, exposure of cells to NaSal results in
ATF6α trapping at the Golgi apparatus, thus preventing nuclear translocation. This
resulted in the inhibition of the expression of a subset of ATF6α target genes. This
study describes ATF6 as a newly molecular target for the biological actions of sodium
salicylate, by restraining its activity, and thereby preventing the activation of a
specific subset of ER-stress responsive genes.
Assunto
Biologia Celular, Estresse do Retículo Endoplasmático, Fator 6 Ativador da Transcrição, Salicilato de Sódio
Palavras-chave
Biologia Celular
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