Regulação da atividade de STAT3 e o papel da proteína STI1/Hop secretada em glioblastoma / Regulation of STAT3 activity and the role of secreted STI1/Hop in glioblastoma

O Glioblastoma (GBM) é o tumor de células gliais mais comum e agressivo dentre os tumores cerebrais primários. Caracterizar mecanismos moleculares associados com a progressão desse tumor pode auxiliar no desenvolvimento de novas estratégias para seu tratamento e garantir a maior sobrevida de pacientes. A proteína STAT3 (Proteína transdutora de sinal e ativadora de transcrição 3) é um fator de transcrição ativado por fosforilação e conhecido por seu importante papel na gliomagênese. Com o uso de microarranjos de tecidos (TMAs) avaliamos a expressão total e a localização nuclear de STAT3 e de suas formas fosforiladas pSTAT3 (Y705) e pSTAT3(S727) em astrocitomas e tecido cerebral não tumoral. STAT3 possui uma localização nuclear aumentada em GBMs humanos, quando comparada com astrocitomas de menor grau ou tecido cerebral não tumoral. Interessantemente, o aumento da localização nuclear de STAT3 nos GBMs não está associado com o incremento de suas formas fosforiladas. Além disso, altos níveis de STAT3 nuclear em GBM estão correlacionados com o menor tempo livre de recidiva e a uma menor sobrevida nesses pacientes. Esse perfil não foi visto para as formas fosforiladas, indicando que outros mecanismos de ativação de STAT3, que não a via canônica de fosforilação, podem estar presentes nos GBMs. A identificação dessas modificações pode representar uma nova estratégia terapêutica para a abordagem desses tumores uma vez que as drogas disponíveis atualmente têm como alvo os domínios fosforilados de STAT3. Uma modificação pós-traducional que poderia contribuir para a translocação nuclear de STAT3 é a SUMOilação. A proteína PIAS1 (Proteína inibidora da atividade de STAT1) está envolvida neste mecanismo por mediar a adição de SUMO (Pequena proteína modificadora relacionada à ubiquitina) às proteínas-alvo. Nossos dados mostraram que PIAS1 apresenta maior localização nuclear em GBM quando comparado ao tecido não tumoral...

Glioblastoma is the most common and aggressive primary brain tumor. This work was conducted to characterize molecular mechanisms associated with GBM progression that could assist in developing of new strategies for its treatment and ensure better overall survival of these patients. STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription 3) is a transcription factor activated by phosphorylation and known for its important role in gliomagenesis. Using tissue microarrays (TMAs) we evaluated the total expression and nuclear localization of STAT3 and its phosphorylated forms, pSTAT3 (Y705) and pSTAT3 (S727) in astrocytomas and non-tumor brain tissue. GBMs showed higher levels of nuclear STAT3 compared to lower grade astrocitomas or non-tumor brain tissue. Interestingly, increased nuclear STAT3 in GBMs is not associated with the improvement of its phosphorylated forms. Moreover, high levels of nuclear STAT3 in GBMs correlate with lower free-recurrence survival and overall survival of these patients. This profile followed by its phosphorylated forms, indicating that other activation mechanisms besides than the canonical STAT3 phosphorylation is present in GBM. The identification of these post-translation modifications may represent new therapeutic strategies for the treatment of these tumors since the currently available drugs target only the phosphorylation sites of STAT3. A posttranslational modification that could contribute to nuclear translocation of STAT3 is the SUMOylation although we were unable to see this interaction in cultured cells. On the other hand, GBMs have a higher nuclear PIAS1 compared to non-tumor brain tissue. PIAS1 protein (Protein Inhibitor of Activity of STAT1) is involved in protein SUMOylation by mediating the addition of SUMO to target proteins. Moreover, PIAS1 promotes nuclear retention of the co-chaperone STI1/Hop (Stress inducible protein 1/Hsp70- Hsp90 organizing protein) in astrocytes treated with gamma radiation, which may...

Characterization of TcSTI-1, a homologue of stress-induced protein-1, in Trypanosoma cruzi

The life cycle of the protozoan Trypanosoma cruzi exposes it to several environmental stresses in its invertebrate and vertebrate hosts. Stress conditions are involved in parasite differentiation, but little is known about the stress response proteins involved. We report here the first characterization of stress-induced protein-1 (STI-1) in T. cruzi (TcSTI-1). This co-chaperone is produced in response to stress and mediates the formation of a complex between the stress proteins HSP70 and HSP90 in other organisms. Despite the similarity of TcSTI-1 to STI-1 proteins in other organisms, its expression profile in response to various stress conditions, such as heat shock, acidic pH or nutrient starvation, is quite different. Neither polysomal mRNA nor protein levels changed in exponentially growing epimastigotes cultured under any of the stress conditions studied. Increased levels of TcSTI-1 were observed in epimastigotes subjected to nutritional stress in the late growth phase. Co-immunoprecipitation assays revealed an association between TcSTI-1 and TcHSP70 in T. cruzi epimastigotes. Immunolocalization demonstrated that TcSTI-1 was distributed throughout the cytoplasm and there was some colocalization of TcSTI-1 and TcHSP70 around the nucleus. Thus, TcSTI-1 associates with TcHSP70 and TcSTI-1 expression is induced when the parasites are subjected to stress conditions during specific growth phase.

Avaliação da expressão de PrPc na interação neurônio-glia, em astrócitos e os mecanismos de secreção de STI1 / Avaliation of PrPc expression in neuron-glia crosstalk, in astrocytes and the mechanisms of STI1 secretion

As funções fisiológicas da proteína prion (PrPc) estão sob ampla investigação e caracterização, especialmente as funções associadas ao desenvolvimento cerebral. Destaca-se que a associação de PrPc com Stress Inducible Protein 1 (STI1), induz neuritogênese e neuroproteção via proteína cinase extracelular reguladora (ERK) e proteína cinase dependente de AMPc (PKA) respectivamente. O presente estudo avaliou como a expressão de PrP cem astrócitos pode modular a interação neurônioglia e o papel de STI1 como um fator autócrino em astrócitos. PrPc modula a interação neurônio-glia, a produção de fatores tróficos solúveis e a organização da laminina secretada na matriz extracelular pelos astrócitos. Desta forma, a expressão de PrP ctanto em astrócitos quanto em neurônios é essencial para a neuritogênese e sobrevivência neuronal. O papel autócrino de STI1 em astrócitos também foi demonstrado. A interação PrPc-STI1 previne a morte celular por ativação da via de PKA, e ativa a diferenciação astrocitária, de uma forma protoplasmática para uma fibrosa pela indução de ERK1/2. De acordo com estes resultados, um menor grau de diferenciação é encontrado em camundongos deficientes para PrPc...

The physiological functions of PrPc are under intense investigation and characterization, particularly those associated with brain development. In neurons, the association of PrPc with its ligand, STI1, induces neuritogenesis and neuroprotection via ERK and PKA signaling pathways, respectively. The present study evaluated whether PrPc expression in astrocytes modulates neuron-glia crosstalk and the autocrine role of STI1 in astrocytes. PrPc modulates neuron-glia interaction, the production and secretion of soluble factors, and the organization of the laminin in the extracellular matrix. PrPc expression in neurons and astrocytes is essential to neuritogenesis and neuronal survival. The autocrine role of STI1 in astrocytes was also demonstrated. The PrPc-STI1 interaction prevents cell death in a PKA-dependent manner, and induces astrocyte differentiation, from a flat to a process-bearing morphology in an ERK1/2 dependent manner. We showed that PrPccnull astrocytes presented a slower rate of astrocyte maturation than wild-type ones, with reduced expression of GFAP and increased vimentin and nestin expression...