Estudo da co-localização de HP1ALPHA e 53BP1 em células únicas de glioblastoma

Abstract

As proteínas 1 de heterocromatina (HP1) são uma família de proteínas envolvidas no empacotamento da cromatina. HP1alpha é uma proteína envolvida tanto na modulação de heterocromatina constitutiva quanto na heterocromatina epigenética. Estudos recentes demonstraram que as HP1 são recrutadas para regiões de dano ao DNA e são componentes essenciais do sistema de resposta ao dano, formando regiões de foco de localização desta proteína (foci). Além disso, o recrutamento de HP1alpha para regiões de dano ao DNA independe da ativação de vias de reparo. A proteína de ligação a p53 (53bp1) é uma proteína que exerce a função de reconhecimento da quebra da dupla fita de DNA, dentre outras funções, podendo ser utilizada como marcador da quebra da dupla fita. Sua interação com HP1alpha foi previamente descrita, mostrando que a ligação entre estas proteínas ocorre por domínios de interação diferentes dos de reconhecimento de quebra da fita dupla. A ligação entre HP1alpha e 53bp1 está associada à manutenção da estrutura da heterocromatina e proteção contra danos e senescência induzidos por estresse. Considerando que células tumorais possuem maquinaria de reconhecimento e reparo de dano ao DNA deficiente, o recrutamento de HP1 para regiões de quebra na fita dupla pode constituir um mecanismo alternativo ao reparo e contribuir para a resistência tumoral. Além disso, a conservação da ligação entre HP1alpha e 53bp1 pode contribuir para a aptidão de células tumorais, impedindo a perda da estrutura da heterocromatina e o desencadeamento do fenótipo senescente. Essa hipótese foi testada a partir da observação da co-localização de foci de HP1alpha e 53bp1, caracterizando o fenótipo celular individual e o impacto deste na sobrevivência celular. Resultados preliminares mostram que uma maior área de sobreposição de HP1alpha e 53bp1 e, uma maior proporção dos foci de HP1alpha co-localizado com 53bp1 prévios a adição de temozolomida está associada a maior sobrevivência e tolerância. Uma maior área de sobreposição de HP1alpha e 53b1 e uma maior proporção de HP1alpha co-localizado a 53bp1 pode ter auxiliado as células a sobreviveram às quebras na fita dupla induzidas pelo TMZ, pela conservação da estrutura da heterocromatina, ainda que a maquinaria de reparo esteja deficiente. Estes dados precisam ser confirmados a partir de um maior N amostral e pela utilização de outras metodologias de engenharia genética.

Heterochromatin proteins 1 (HP1) are a family of proteins involved in chromatin packaging. HP1alpha is a protein involved in modulating both constitutive heterochromatin and epigenetic heterochromatin. Recent studies have demonstrated that HP1 are recruited to regions of DNA damage and are essential components of the damage response system, forming focus regions for the localization of this protein (foci). Furthermore, the recruitment of HP1alpha to regions of DNA damage is independent of the activation of repair pathways. The p53-binding protein (53bp1) is a protein that performs the function of recognizing DNA double-strand breaks, among other functions, and can be used as a marker of double-strand breaks. Its interaction with HP1alpha was previously described, showing that the connection between these proteins occurs through interaction domains other than those for double-strand break recognition. The link between HP1alpha and 53bp1 is associated with the maintenance of heterochromatin structure and protection against stress-induced damage and senescence. Considering that tumor cells have deficient DNA damage recognition and repair machinery, the recruitment of HP1 to double-strand break regions may constitute an alternative mechanism to repair and contribute to tumor resistance. Furthermore, the conservation of the link between HP1alpha and 53bp1 may contribute to the fitness of tumor cells, preventing the loss of heterochromatin structure and the triggering of the senescent phenotype. This hypothesis was tested by observing the co-localization of HP1alpha and 53bp1 foci, characterizing the individual cellular phenotype and its impact on cell survival. Preliminary results show that a greater area of overlap between HP1alpha and 53bp1 and a greater proportion of HP1alpha foci co-localized with 53bp1 prior to the addition of temozolomide is associated with greater survival and tolerance. A greater overlapping area of HP1alpha and 53b1 and a greater proportion of HP1alpha co-localized to 53bp1 may have helped cells survive TMZ-induced double-strand breaks by conserving the heterochromatin structure, even though the repair machinery is impaired deficient. These data need to be confirmed using a larger N sample and using other genetic engineering methodologies.