RESUMEN
We have previously shown that dysbindin is a potent inducer of cardiomyocyte hypertrophy via activation of Rho-dependent serum-response factor (SRF) signaling. We have now performed a yeast two-hybrid screen using dysbindin as bait against a cardiac cDNA library to identify the cardiac dysbindin interactome. Among several putative binding proteins, we identified tripartite motif-containing protein 24 (TRIM24) and confirmed this interaction by co-immunoprecipitation and co-immunostaining. Another tripartite motif (TRIM) family protein, TRIM32, has been reported earlier as an E3 ubiquitin ligase for dysbindin in skeletal muscle. Consistently, we found that TRIM32 also degraded dysbindin in neonatal rat ventricular cardiomyocytes as well. Surprisingly, however, TRIM24 did not promote dysbindin decay but rather protected dysbindin against degradation by TRIM32. Correspondingly, TRIM32 attenuated the activation of SRF signaling and hypertrophy due to dysbindin, whereas TRIM24 promoted these effects in neonatal rat ventricular cardiomyocytes. This study also implies that TRIM32 is a key regulator of cell viability and apoptosis in cardiomyocytes via simultaneous activation of p53 and caspase-3/-7 and inhibition of X-linked inhibitor of apoptosis. In conclusion, we provide here a novel mechanism of post-translational regulation of dysbindin and hypertrophy via TRIM24 and TRIM32 and show the importance of TRIM32 in cardiomyocyte apoptosis in vitro.
Asunto(s)
Cardiomiopatía Dilatada/metabolismo , Cardiomiopatía Hipertrófica/metabolismo , Proteínas Portadoras/metabolismo , Proteínas Asociadas a la Distrofina/metabolismo , Miocitos Cardíacos/metabolismo , Factor de Respuesta Sérica/metabolismo , Factores de Transcripción/metabolismo , Proteínas de Motivos Tripartitos/metabolismo , Ubiquitina-Proteína Ligasas/metabolismo , Animales , Animales Recién Nacidos , Apoptosis , Cardiomiopatía Dilatada/patología , Cardiomiopatía Hipertrófica/patología , Proteínas Portadoras/antagonistas & inhibidores , Proteínas Portadoras/genética , Células Cultivadas , Disbindina , Proteínas Asociadas a la Distrofina/química , Proteínas Asociadas a la Distrofina/genética , Células HEK293 , Humanos , Miocitos Cardíacos/citología , Miocitos Cardíacos/patología , Fragmentos de Péptidos/química , Fragmentos de Péptidos/genética , Fragmentos de Péptidos/metabolismo , Estabilidad Proteica , Proteolisis , Interferencia de ARN , Ratas , Ratas Wistar , Proteínas Recombinantes de Fusión/química , Proteínas Recombinantes de Fusión/metabolismo , Proteínas Recombinantes/química , Proteínas Recombinantes/metabolismo , Factor de Respuesta Sérica/agonistas , Factor de Respuesta Sérica/antagonistas & inhibidores , Factor de Respuesta Sérica/genética , Transducción de Señal , Factores de Transcripción/antagonistas & inhibidores , Factores de Transcripción/genética , Proteínas de Motivos Tripartitos/antagonistas & inhibidores , Proteínas de Motivos Tripartitos/genética , Ubiquitina-Proteína Ligasas/antagonistas & inhibidores , Ubiquitina-Proteína Ligasas/genéticaRESUMEN
We have generated a novel monoclonal antibody targeting human FGFR1c (R1c mAb) that caused profound body weight and body fat loss in diet-induced obese mice due to decreased food intake (with energy expenditure unaltered), in turn improving glucose control. R1c mAb also caused weight loss in leptin-deficient ob/ob mice, leptin receptor-mutant db/db mice, and in mice lacking either the melanocortin 4 receptor or the melanin-concentrating hormone receptor 1. In addition, R1c mAb did not change hypothalamic mRNA expression levels of Agrp, Cart, Pomc, Npy, Crh, Mch, or Orexin, suggesting that R1c mAb could cause food intake inhibition and body weight loss via other mechanisms in the brain. Interestingly, peripherally administered R1c mAb accumulated in the median eminence, adjacent arcuate nucleus and in the circumventricular organs where it activated the early response gene c-Fos. As a plausible mechanism and coinciding with the initiation of food intake suppression, R1c mAb induced hypothalamic expression levels of the cytokines Monocyte chemoattractant protein 1 and 3 and ERK1/2 and p70 S6 kinase 1 activation.
Asunto(s)
Anticuerpos Monoclonales/farmacología , Núcleo Arqueado del Hipotálamo/efectos de los fármacos , Órganos Circunventriculares/efectos de los fármacos , Intolerancia a la Glucosa/tratamiento farmacológico , Hipotálamo/efectos de los fármacos , Obesidad/tratamiento farmacológico , Receptor Tipo 1 de Factor de Crecimiento de Fibroblastos/antagonistas & inhibidores , Animales , Núcleo Arqueado del Hipotálamo/metabolismo , Núcleo Arqueado del Hipotálamo/fisiopatología , Quimiocina CCL2/agonistas , Quimiocina CCL2/genética , Quimiocina CCL2/metabolismo , Quimiocina CCL7/agonistas , Quimiocina CCL7/genética , Quimiocina CCL7/metabolismo , Órganos Circunventriculares/metabolismo , Órganos Circunventriculares/fisiopatología , Ingestión de Alimentos/efectos de los fármacos , Metabolismo Energético , Femenino , Regulación de la Expresión Génica , Intolerancia a la Glucosa/genética , Intolerancia a la Glucosa/metabolismo , Intolerancia a la Glucosa/fisiopatología , Humanos , Hipotálamo/metabolismo , Hipotálamo/fisiopatología , Leptina/deficiencia , Leptina/genética , Ratones , Ratones Noqueados , Ratones Obesos , Proteínas Quinasas Activadas por Mitógenos/genética , Proteínas Quinasas Activadas por Mitógenos/metabolismo , Obesidad/genética , Obesidad/metabolismo , Obesidad/fisiopatología , Receptor Tipo 1 de Factor de Crecimiento de Fibroblastos/genética , Receptor Tipo 1 de Factor de Crecimiento de Fibroblastos/metabolismo , Receptor de Melanocortina Tipo 4/deficiencia , Receptor de Melanocortina Tipo 4/genética , Receptores de Somatostatina/deficiencia , Receptores de Somatostatina/genética , Proteínas Quinasas S6 Ribosómicas 70-kDa/genética , Proteínas Quinasas S6 Ribosómicas 70-kDa/metabolismo , Factor de Respuesta Sérica/agonistas , Factor de Respuesta Sérica/genética , Factor de Respuesta Sérica/metabolismo , Transducción de SeñalAsunto(s)
Actinas/metabolismo , Actinas/fisiología , Transporte Activo de Núcleo Celular , Proteínas Portadoras/metabolismo , Proteínas de Ciclo Celular/metabolismo , Núcleo Celular/metabolismo , GTP Fosfohidrolasas/metabolismo , Proteínas de Unión al GTP/metabolismo , Regulación de la Expresión Génica , Genes fos , Péptidos y Proteínas de Señalización Intracelular/metabolismo , Lamina Tipo A/metabolismo , Proteínas de la Membrana/metabolismo , Redes y Vías Metabólicas , Proteínas de Microfilamentos/metabolismo , Proteínas Asociadas a Microtúbulos/metabolismo , NADPH Deshidrogenasa/metabolismo , Proteínas Nucleares/metabolismo , Oxidorreductasas/metabolismo , Factor de Respuesta Sérica/agonistas , Factor de Respuesta Sérica/metabolismo , Transducción de Señal , Transactivadores/metabolismo , Factores de Transcripción/metabolismo , Animales , Humanos , MasculinoRESUMEN
Formins are potent activators of actin filament assembly in the cytoplasm. In turn, cytoplasmic actin polymerization can promote release of actin from megakaryocytic acute leukemia (MAL) protein for serum response factor (SRF) transcriptional activity. We found that formins polymerized actin inside the mammalian nucleus to drive serum-dependent MAL-SRF activity. Serum stimulated rapid assembly of actin filaments within the nucleus in a formin-dependent manner. The endogenous formin mDia was regulated with an optogenetic tool, which allowed for photoreactive release of nuclear formin autoinhibition. Activated mDia promoted rapid and reversible nuclear actin network assembly, subsequent MAL nuclear accumulation, and SRF activity. Thus, a dynamic polymeric actin structure within the nucleus is part of the serum response.