Dynamics and interactions of peroxisome proliferator-activator receptor and biliverdin reductase in living cells studied by fluorescence correlation microscopy.

Abstract

Het eerste deel van deze studie handelt over het gedrag van peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) in levende cellen. PPARs vormen een familie van nucleaire receptoren betrokken bij het vetzuur- en glucosemetabolisme, controle van inflammatie en wondheling. Er wordt eerst aangetoond dat, in tegenstelling tot de algemene kennis over deze eiwitten, date en groot percentage van de PPARs heterodimeriseren met de retinoid X receptor (RXR) in afwezigheid van ligand in levende cellen. Deverrassend lage diffusiecoefficient die werd bekomen met fluorescentie correlatie spectroscopie suggereert dat alle receptoren deel uitmaken van een complex van hoge moleculaire massa en/of dat er een interactie is met relatief immobiele nucleaire structuren. PPARs worden niet geïmmobiliseerd naligandbinding maar er wordt hier wel aangetoond dat de mobiliteit van de PPARs erdoor gemoduleerd wordt. Ze tonen een ligand-induceerde verkleining van de mobiliteit, waarschijnlijk door een veranderde interactie met cofactoren en/of chromatine. Deze studie toont aan dat coregulator rekrutering (en nietDNA-binding) een cruciale rol speelt bij receptor mobiliteit, wat suggereert dat transciptionele complexen gevormd worden vóór de binding aan de promotor. Daarenboven, de associatie van coactivators inafwezigheid van ligand in levende cellen, beide d.m.v. het N-terminale AB domein en door de AF-2 functie van het ligand bindend domein, voorziet een moleculaire basis om de constitutieve activiteit van PPARs te verklaren. The grote ligand-bindende pocket van de PPARs, die een grote variëteit aan liganden kan accomoderen, doet de vraag ontstaan of de PPAR activiteit en de PPAR-gereguleerde pathways zouden kunnen beïnvloed worden door de blootstelling aan endocriene verstorende chemicaliën. Deze studie toont aan hoe monoethyl-hexyl-phtalate (MEHP) op een directe manier PPARγ activeert en zo adipogenese promoot, zij het minder fel dan de volledige agonist rosiglitazone. In het tweede deel van dit werk wordt de cellulaire localisatie en mobiliteit van humaan biliverdinereductase (hBVR) bestudeerd. FCS werd gebruikt om de hBVR mobiliteit in levende cellen en om zijn functie in het nucleaire transport van hematine te bestuderen. In transiënt getransfecteerde HeLa cellen had enkel kinase-competent hBVR de mogelijkheid om naar de nucleus te transloceren. De volgende data suggereren de vorming van dynamische complexen van hBVR:hematine met het chromatine:a) verlaging van de mobiliteit van hBVR in heterochromatische regio s is groter die in euchromatische regio s in de aanwezigheid van hematine; b) de mobiliteit van hBVR in nucleaire lysaten die enkel oplosbare factoren bevatten is niet beinvloedt door hematine. Deze data suggereren dat hBVR, een kinase-afhankelijke transporter van hematine en een chromatine-bindend proteïne, essentieel is voor de regulatie van heme-responsive transcriptionele activiteit.status: publishe