Studier av mekanismer for subcellulær lokalisering av transkripsjonsfaktoren FoxO3a og regulering av FoxO3a-mediert transkripsjon

Abstract

Lokalisering av FoxO transkripsjonsfaktorer reguleres av posttranslasjonelle modifikasjoner (PTM) som involverer fosforylering, ubiquitinering, acetylering og deacetylering. Disse modifikasjonene har betydning for subcellulær lokalisering av FoxO3a som videre kan regulere cellesyklus arrest, apoptose og autofagi. I tillegg spiller FoxO transkripsjonsfaktorer en viktig rolle for utvikling av kreft, og på bakgrunn av dette kan FoxO proteiner være nye terapeutiske mål for en rekke ulike kreftsykdommer. Hensikten med dette prosjektet var å studere subcellulær lokalisering av transkripsjonsfaktoren FoxO3a og regulering av FoxO3a-mediert transkripsjon. I tillegg ønsket vi å undersøke om FoxO3a regulerer uttrykket av p62. I dette prosjektet har vi studert lokalisering av FoxO3a med bruk av levende celler og fluoriserende fusjonsproteiner av FoxO transkripsjonsfaktorer. Vi fant ut at lokalisering av EGFP- eller mCherry-tag enten i C-terminale eller N-terminale delen på FoxO3a er viktig for subcellulær lokalisering. Stress i form av serumsult, blokkering av PI3K signalveien og cytostatika resulterte i rask translokering av FoxO3a fra cytoplasma til kjernen og induksjon av FoxO3a-mediert transkripsjon. Kouttrykk av villtype og en aktivt mutert mutant av protein kinasen MK5, men ikke en kinasedefekt mutant, induserte en klar kjernelokalisering av FoxO3a. På tross av induksjon av kjernelokalisering førte ikke kouttrykk av MK5 til betydelig økt FoxO3a-mediert transkripsjonsaktivitet. Flere studier har også vist at FoxO3a er involvert i autofagi, og på bakgrunn av dette undersøkte vi om FoxO3a kunne regulere transkripsjon fra promoteren til autofagi reseptoren p62. Våre funn viser at p62 promoteren inneholder et funksjonelt FoxO3a motiv.