Analisi dell'espressione del gene PIM1 e dell'interazione PIM1-ribosoma

Di Laura Carosi

PIM1 è una serin-treonin chinasi ubiquitaria, altamente espressa nei tessuti linfatici ed ematopoietici, oltre che nell’ippocampo, nella prostata e nei testicoli. Essa si trova sia nel nucleo che nel citoplasma e svolge molte funzioni all’interno della cellula: trasformazione cellulare, progressione dalla fase G1 alla fase S, dalla fase G2 alla fase M ed inibizione dell’apoptosi. L’espressione di PIM1 è regolata a tutti i livelli: trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale. La regolazione trascrizionale è mediata dalla via Jak/STAT tramite prolattina e citochine in cellule linfoidi. Saggi del doppio ibrido effettuati nel nostro laboratorio in collaborazione con quello della professoressa Irma Dianzani dell’Università Orientale del Piemonte hanno evidenziato che PIM1 interagisce con la proteina ribosomale S19 sia in vivo che in vitro ed è in grado di fosforilarla in vitro. Nell’ambito del progetto di tesi mi sono occupata di verificare: a) se PIM1 è altamente espressa anche in altri tessuti e linee cellulari, b) se i fattori di crescita (siero) sono coinvolti nella regolazione dell’espressione del gene Pim1, c) l’effetto di inibitori della traduzione (cicloesimmide) o di agenti chimici in grado di provocare una dissociazione delle due subunità del ribosoma (EDTA) sull’associazione di PIM1 con i ribosomi.

• Lingua: Italiano
• Editore: Laura Carosi
• Data di uscita: 20 dic 2011
• ISBN: 9788863692754

Anteprima del libro

Ai due amori della mia vita…

Mario & Ginevra…

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI ROMA

TOR VERGATA

FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI

Dipartimento di Biologia

Tesi di Laurea Specialistica in

BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE

Analisi dell’espressione del gene PIM1 e dell’interazione PIM1-ribosoma

Anno Accademico 2007/2008

Studio clinico, genetico-molecolare e neuropatologico in una famiglia affetta da Malattia d’Alzheimer

di Maura Gallo

Narcissus - Self Publishing made serious

Edizione digitale: dicembre 2011

ISBN: 9788863692754

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Edizione digitale realizzata da Simplicissimus Book Farm srl

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INDICE

•   ABSTRACT

•   INTRODUZIONE

-La famiglia delle serin-treonin chinasi PIM

-Funzioni biologiche di PIM1

-Implicazioni cliniche

-Espressione, attivazione e stabilità di PIM1

-L’interazione tra PIM1 e RPS19

• PARTE SPERIMENTALE

-Scopo della ricerca e strategia sperimentale

-Analisi dell’espressione della proteina PIM1 in tessuti di ratto

-Livelli di espressione della proteina PIM1 in differenti linee cellulari

-Analisi dei livelli dell’mRNA di PIM1 nella linea cellulare K562

-Affamamento da siero e successiva stimolazione di cellule K562

-Analisi dell’associazione di PIM1 con i ribosomi in diverse linee cellulari

-Trasfezioni transienti di PIM1 in cellule HEK293 e verifica dei livelli di espressione e associazione

-Associazione di PIM1 con i ribosomi in presenza di inibitori della traduzione

-Discussione

-Conclusioni

-Materiali

-Metodi

• BIBLIOGRAFIA

ABSTRACT

The serine/threonine kinase PIM (Proviral Insertion site of the Moloney Murine Leukemia Virus) family is composed of three members with significant sequence similarities: PIM1, PIM2 and PIM3, that belong to the group of calcium/calmodulin-regulated kinases (CAMK). PIM1 is a proto-oncogene, as it has an important role in the process of malignant transformation. Murine and human PIM1 genes code for two proteins, by using an alternative upstream CUG initiation codon: the 44 kDa form and another shorter of 34 kDa, both containing the kinase domain. Expression of PIM1 is widespread and ranges from the hematopoietic and lymphoid system to prostate, testis and oral epithelial cells. PIM1 can be detect both in the cytoplasm and in the nucleus. Many substrates of PIM1 (for example Cdc25A, p21, p27, Cdc25C, C-TAK1, NuMA and Bad) are involved in the regulation of cell cycle progression and apoptosis. PIM1 is a downstream effector of many cytokine signaling pathways and the expression of the PIM1 gene is induced by a large set of cytokines and by prolactin through STAT factors (Signal Transducers and Activators of Transcription). In fact STAT3/STAT5 can bind directly PIM1 promoter at the ISFR/GAS-sequence (Gamma interferon Activation Sequences) and induce an up-regulation of PIM1 gene expression. In addition, PIM1 itself can negatively regulate the Jak/STAT pathway by binding to a group of negative regulators of STAT activity, the SOCS proteins. PIM1 expression is also regulated at translation and post-translational level. In fact, a recent study reports that the PIM1 protein translation can be enhanced by the eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF-4E) and that over-expression of the serine/threonine phosphatase PP2A has been suspected to decrease PIM1 protein levels. In addition, there is evidence that the Hsp90 protein could be responsable for the correct folding and stabilization of the PIM1 protein. Recently in our laboratory, in collaboration with the research team of Irma Dianzani of Piemonte Oriental University, it has been demonstrated the interaction between the ribosomal protein S19 (RPS19) and the serine/threonine kinase PIM1. The interaction was demonstrated both in vitro and in living cells and, moreover, it led to the phosphorilation of RPS19 in vitro. It has also been shown that in human cells HEK293, PIM1 interacts with ribosome and may be involved in translational control. The aims of this study were:

1A)  To analyse if PIM1 gene is highly expressed in various tissues and cell lines

1B)  To analyse if it is regulated by growth factors (serum) in