Ο μεταγραφικός παράγοντας COUP-TF είναι ένας ορφανός πυρηνικός υποδοχέας,
ο οποίος είναι πολύ σημαντικός κατά την εμβρυική ανάπτυξη. Στην παρούσα
εργασία επιχειρήθηκε η μελέτη του φυσιολογικού ρόλου του COUP-TFII των
θηλαστικών κατά την αναγέννηση του σκελετικού μυός, χρησιμοποιώντας ως
μοντέλο διαφοροποίησης τη μυοβλαστική σειρά ποντικού C2C12, που προέρχεται
από ενήλικα βλαστικά κύτταρα του ίδιου μυός. Ο mCOUP-TFII εμπλέκεται στη
ρύθμιση της ανάπτυξης του καρδιαγγειακού συστήματος, της μυογένεσης και άλλων
αναπτυξιακών διαδικασιών. Έχει δειχθεί ότι αναστέλλει τη διαφοροποίηση των
μυοβλαστών C2C12 σε μυοσωλήνες, κυρίως μέσω καταστολής της έκφρασης των
μεταγραφικών παραγόντων μυογένεσης MyoD και Myogenin. Επίσης, η έκφρασή
του στους μυοβλάστες C2C12 καταστέλλεται με την έναρξη της διαφοροποίησης.
Αδημοσίευτα αποτελέσματα του εργαστηρίου μας, έχουν δείξει ότι μέσω εναλλακτικού ματίσματος στο mRNA του PlCOUP-TF του αχινού προκύπτουν δύο
ισομορφές του υποδοχέα που διαφέρουν ως προς ένα εξώνιο 21 αμινοξέων στην
DBD. H μικρή ισομορφή είναι λειτουργικός μεταγραφικός παράγοντας και δρα ως
ομοδιμερές, ενώ η μεγάλη ισομορφή και τα ετεροδιμερή των δυο ισομορφών εμφανίζουν αδυναμία πρόσδεσης στο DNA. Με αυτόν τον τρόπο, η μεγάλη ισομορφή
ρυθμίζει την ποσότητα του λειτουργικού μεταγραφικού παράγοντα, δρώντας ως
επικρατής κατασταλτική πρωτεΐνη. Αρχικά, μελετήθηκαν οι ιδιότητες πρόσδεσης του
mCOUP-TFII και η δυνατότητα σχηματισμού ετεροδιμερών με τη μεγάλη ισομορφή
του PlCOUP-TF (L.I.) μέσω δοκιμής in vitro πρόσδεσης (EMSA), δεδομένης της
ικανότητας ετεροδιμερισμού του hCOUP-TFI με την ομόλογη πρωτεΐνη του αχινού.
Βρέθηκε ότι ο mCOUP-TFII δύναται να προσδεθεί στο στοιχείο απόκρισης C1R
με τη μορφή ομοδιμερών και έχει ικανότητα ετεροδιμερισμού με τη PlCOUP-TF
L.I. Τα ομοδιμερή του mCOUP-TFII εμφάνιζαν μειούμενη πρόσδεση στο DNA,
όσο αυξανόταν ο λόγος PlCOUP-TF L.I./mCOUP-TFII. Ο απώτερος στόχος
της έρευνας ήταν η μελέτη του ρόλου του mCOUP-TFII στη μυϊκή διαφοροποίηση, μέσω της υπερέκφρασης της επικρατούς κατασταλτικής PlCOUP-TF L.I. σε
καλλιέργειες κυττάρων C2C12. Η αρχική μας υπόθεση ήταν ότι η PlCOUP-TF L.I.
δύναται να δράσει ως επικρατής κατασταλτική ισομορφή του mCOUP-TFII, μέσω σχηματισμού μη λειτουργικού ετεροδιμερούς μαζί του. Σε αυτή την περίπτωση, θα
αναμενόταν η PlCOUP-TF L.I. να καταστείλει τη δράση του ενδογενούς mCOUP-TFII
των κυττάρων C2C12, με αποτέλεσμα την επαγωγή της διαφοροποίησης των
μυοβλαστών. Αντιθέτως, η υπερέκφραση του mCOUP-TFII, θα αναμενόταν να
συντελέσει στη διατήρηση της αδιαφοροποίητης κατάστασης των μυοβλαστών. Δεν
παρατηρήθηκε διαφορά στις δράσεις των δυο COUP-TFs, ωστόσο, από τα πειράματα
αυτά δεν μπορεί να εξαχθεί κάποιο ασφαλές συμπέρασμα αναφορικά με το ρόλο του
mCOUP-TFII στη διαφοροποίηση των μυοβλαστών και τη δυνατότητα in vivo
αλληλεπίδρασης μεταξύ των δυο υποδοχέων. / The transcription factor COUP-TF is an orphan nuclear receptor, which is
very important during embryonic development. In the present dissertation, we
attempted to study the physiological role of mammalian COUP-TFII during
skeletal muscle regeneration, by use of the myoblast cell line C2C12, which
originates from adult stem cells of skeletal muscle, as a model system of cell
differentiation. mCOUP-TFII is involved in the regulation of cardiovascular
system development, myogenesis and other developmental processes. It has been
shown to inhibit the differentiation of C2C12 myoblasts to myotubes, mainly
through suppression of the myogenic regulatory factors MyoD and Myogenin
gene expression. Moreover, its expression in C2C12 myoblasts is suppressed at
the onset of differentiation. Alternative splicing of the sea urchin PlCOUP-TF
mRNA results in two isoforms, which differ by a 21 aa insertion in the DBD
(unpublished data). The small isoform is a functional transcription factor that
acts as a homodimer, while the large isoform and the heterodimers of the two
isoforms fail to bind DNA. In this way, the large isoform regulates quantitatively
the functional transcription factor, acting as dominant negative protein. Initially,
by using in vitro binding assays (EMSA), we studied the binding properties of
mCOUP-TFII and the possibility of forming heterodimers with the large isoform
of PlCOUP-TF (L.I.), provided that hCOUP-TFI has been reported to be able
to heterodimerize with the sea urchin homologue. We found that mCOUP-TFII
is capable of binding the C1R response element as a homodimer and of forming
heterodimers with PlCOUP-TF L.I. The binding of mCOUP-TFII homodimers
has been shown to reduce as the ratio PlCOUP-TF L.I./mCOUP-TFII increases.
The ultimate goal of this research, was the study of the role of mCOUP-TFII in
muscle differentiation via overexpression of the dominant negative PlCOUP-TF
L.I. in C2C12 cell cultures. Our initial assumption was that PlCOUP-TF L.I. is
capable of acting as a dominant negative isoform of mCOUP-TFII, by forming
non functional heterodimers with it. In this case, PlCOUP-TF L.I. would be
expected to suppress the action of endogenous mCOUP-TFII in C2C12 cells. In
contrast, overexpression of mCOUP-TFII would be expected to contribute to the maintenance of myoblasts in an undifferentiated state. We did not observe
any difference in the actions of the two COUP-TFs, however, we cannot report
any result regarding either the role of mCOUP-TFII in myoblast differentiation
or the ability of in vivo interaction between these receptors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/6488 |
| Date | 06 December 2013 |
| Creators | Καρπαθάκη, Αγγελική-Φαίδρα |
| Contributors | Φλυτζάνης, Κωνσταντίνος, Karpathaki, Angeliki-Faidra, Κατσώρης, Παναγιώτης, Μίντζας, Αναστάσιος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0031 seconds