Opin vísindi

Unraveling the dynamic of MITF stability and nuclear localization and its role in regulating PRDM7

Unraveling the dynamic of MITF stability and nuclear localization and its role in regulating PRDM7


Title: Unraveling the dynamic of MITF stability and nuclear localization and its role in regulating PRDM7
Alternative Title: Stöðugleiki og kjarnaflutningur MITF umritunarþáttarins og hlutverk við stjórnun á tjáningu PRDM7
Author: Vu, Hong Nhung
Advisor: Eiríkur Steingrímsson
Date: 2023-06
Language: English
University/Institute: Háskóli Íslands
University of Iceland
School: Heilbrigðisvísindasvið (HÍ)
School of Health Sciences (UI)
Department: Læknadeild (HÍ)
Faculty of Medicine (UI)
ISBN: 978-9935-9732-1-4
Subject: Doktorsritgerðir
URI: https://hdl.handle.net/20.500.11815/4254

Show full item record

Abstract:

 
Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) is known as an essential regulator of melanocyte differentiation, proliferation, survival, and differentiation of multiple cell lineages, including neural crest-derived melanocytes, pigmented epithelial cells of the eye, mast cells, and osteoclasts. In melanoma cells, it plays a critical role as a lineage-survival oncogene. MITF may act as a switch that determines whether cells proliferate or become quiescent, thus allowing migration and formation of metastases. In this thesis, I investigated two questions: i) What are the molecular consequences of a suppressor mutation in mouse Mitf, Mitfmi-sl and ii) What is the role of PRDM7 in melanoma. The Mitfmi-sl suppressor mutation is an intragenic suppressor mutation discovered over two decades ago, but the molecular effects have been elusive. Using protein expression, mutagenesis, and western blotting, I have shown that this mutation affects both protein stability and nuclear localization of MITF. Interestingly, the Mitfmi-sl mutant protein can drag its dimerization partner proteins, including wild-type MITF, mutant MITF, or TFE3, into the nucleus, thus improving its own stability. This is likely to explain the suppressor phenotype. In addition, I have shown that the E318K mutation, which predisposes melanoma in humans, also affects stability and nuclear localization in concert with S409, providing information about the molecular mechanism involved. This is a novel way of action for suppressor mutation and for cancer predisposition. In the second project, I have shown that MITF regulates the expression of PRDM7, a primate-specific gene specifically expressed in melanoma. This gene, in turn, affects cell morphology and proliferation and MITF protein expression level. Interestingly, both MITF and PRDM7 mediate changes in the distribution of histone marks. Our results suggest that MITF mediates its role in regulating extracellular matrix organization, proliferation, and histone modification partially through PRDM7.
 
Umritunarþátturinn MITF (microphthalmia associated transcription factor) er mikilvægur fyrir sérhæfingu, fjölgun og lifun nokkurra frumugerða, þar með talið lifrumur í húð og augum, mastfrumur og beinátsfrumur. MITF gegnir einnig hlutverki í sortuæxlum þar sem það virkar sem rofi sem ákvarðar hvort frumurnar skipta sér eða ekki og hvort þær geta ferðast og myndað meinvörp. Ritgerð þessi fjallar um tvær spurningar: i) Hverjar eru sameindalíffræðilegar afleiðingar bælibreytingarinnar Mitfmi-sl í mús; og ii) Hvert er hlutverk PRDM7 gensins í sortuæxlum? Bælibreytingin Mitfmi-sl er breyting í Mitf geninu sem bælir svipgerðir annarra stökkbreytinga í Mitf geninu. Breytingin setur stopptákna í stað tákna K316, en það er þekkt SUMOyleringar-set í MITF. Þrátt fyrir að breytingin hafi verið þekkt í tvo áratugi hefur reynst erfitt að finna sameindalíffræðileg áhrif hennar. Með próteintjáningu, stökkbreytingum og western-blettun hefur mér tekist að sýna að breyting þessi hefur áhrif á bæði stöðugleika MITF próteinsins og staðsetningu þess í kjarna. Stökkbreytta MITFmi-sl próteinið getur dregið önnur prótein sem það getur myndað tvenndir með (villigerðar MITF, stökkbreytt MITF og TFE3) inn í kjarnann og þannig aukið eigin stöðugleika. MITFmi-sl próteinið getur bundið DNA og þegar það losnar úr ofangreindum tvenndum geta MITFmi-sl einstvenndir bundist DNA og örvað umritun. Auk þess hef ég sýnt að E318K stökkbreytingin sem eykur líkur á sortuæxlum í mönnum hefur einnig áhrif á stöðugleika MITF og staðsetningu í kjarna, en einungis ef S409 er ekki fosfært. Í seinna verkefninu sýndi ég að MITF stjórnar tjáningu PRDM7 en það er tjáð sérhæft í sortuæxlum og einungis að finna í prímötum. Ég sýndi að genið hefur áhrif á skiptingar og útlit sortuæxlisfruma auk þess sem það hefur áhrif á tjáning MITF próteinsins. Áhugavert er að bæði MITF og PRDM7 genin hafa svipuð áhrif á umbreytingar históna í sortuæxlisfrumum. Niðurstöðurnar benda til þess að áhrif MITF próteinsins fari að hluta í gegnum áhrif þess á PRDM7.
 

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)