A Degradation Motif in STAU1 Defines a Novel Family of Proteins Involved in Inflammation.

Cancer development is regulated by inflammation. Staufen1 (STAU1) is an RNA-binding protein whose expression level is critical in cancer cells as it is related to cell proliferation or cell death. STAU1 protein levels are downregulated during mitosis due to its degradation by the E3 ubiquitin ligase anaphase-promoting complex/cyclosome (APC/C). In this paper, we map the molecular determinant involved in STAU1 degradation to amino acids 38-50, and by alanine scanning, we shorten the motif to F39PxPxxLxxxxL50 (FPL-motif). Mutation of the FPL-motif prevents STAU1 degradation by APC/C. Interestingly, a search in databases reveals that the FPL-motif is shared by 15 additional proteins, most of them being involved in inflammation. We show that one of these proteins, MAP4K1, is indeed degraded via the FPL-motif; however, it is not a target of APC/C. Using proximity labeling with STAU1, we identify TRIM25, an E3 ubiquitin ligase involved in the innate immune response and interferon production, as responsible for STAU1 and MAP4K1 degradation, dependent on the FPL-motif. These results are consistent with previous studies that linked STAU1 to cancer-induced inflammation and identified a novel degradation motif that likely coordinates a novel family of proteins involved in inflammation. Data are available via ProteomeXchange with the identifier PXD036675.

Phosphomimicry on STAU1 Serine 20 Impairs STAU1 Posttranscriptional Functions and Induces Apoptosis in Human Transformed Cells.

Staufen 1 (STAU1) is an RNA-binding protein that is essential in untransformed cells. In cancer cells, it is rather STAU1 overexpression that impairs cell proliferation. In this paper, we show that a modest increase in STAU1 expression in cancer cells triggers apoptosis as early as 12 h post-transfection and impairs proliferation in non-apoptotic cells for several days. Interestingly, a mutation that mimics the phosphorylation of STAU1 serine 20 is sufficient to cause these phenotypes, indicating that serine 20 is at the heart of the molecular mechanism leading to apoptosis. Mechanistically, phosphomimicry on serine 20 alters the ability of STAU1 to regulate translation and the decay of STAU1-bound mRNAs, indicating that the posttranscriptional regulation of mRNAs by STAU1 controls the balance between proliferation and apoptosis. Unexpectedly, the expression of RBD2S20D, the N-terminal 88 amino acids with no RNA-binding activity, is sufficient to induce apoptosis via alteration, in trans, of the posttranscriptional functions of endogenous STAU1. These results suggest that STAU1 is a sensor that controls the balance between cell proliferation and apoptosis, and, therefore, may be considered as a novel therapeutic target against cancer.

STAU2 protein level is controlled by caspases and the CHK1 pathway and regulates cell cycle progression in the non-transformed hTERT-RPE1 cells.

BACKGROUND: Staufen2 (STAU2) is an RNA binding protein involved in the posttranscriptional regulation of gene expression. In neurons, STAU2 is required to maintain the balance between differentiation and proliferation of neural stem cells through asymmetric cell division. However, the importance of controlling STAU2 expression for cell cycle progression is not clear in non-neuronal dividing cells. We recently showed that STAU2 transcription is inhibited in response to DNA-damage due to E2F1 displacement from the STAU2 gene promoter. We now study the regulation of STAU2 steady-state levels in unstressed cells and its consequence for cell proliferation. RESULTS: CRISPR/Cas9-mediated and RNAi-dependent STAU2 depletion in the non-transformed hTERT-RPE1 cells both facilitate cell proliferation suggesting that STAU2 expression influences pathway(s) linked to cell cycle controls. Such effects are not observed in the CRISPR STAU2-KO cancer HCT116 cells nor in the STAU2-RNAi-depleted HeLa cells. Interestingly, a physiological decrease in the steady-state level of STAU2 is controlled by caspases. This effect of peptidases is counterbalanced by the activity of the CHK1 pathway suggesting that STAU2 partial degradation/stabilization fines tune cell cycle progression in unstressed cells. A large-scale proteomic analysis using STAU2/biotinylase fusion protein identifies known STAU2 interactors involved in RNA translation, localization, splicing, or decay confirming the role of STAU2 in the posttranscriptional regulation of gene expression. In addition, several proteins found in the nucleolus, including proteins of the ribosome biogenesis pathway and of the DNA damage response, are found in close proximity to STAU2. Strikingly, many of these proteins are linked to the kinase CHK1 pathway, reinforcing the link between STAU2 functions and the CHK1 pathway. Indeed, inhibition of the CHK1 pathway for 4 h dissociates STAU2 from proteins involved in translation and RNA metabolism. CONCLUSIONS: These results indicate that STAU2 is involved in pathway(s) that control(s) cell proliferation, likely via mechanisms of posttranscriptional regulation, ribonucleoprotein complex assembly, genome integrity and/or checkpoint controls. The mechanism by which STAU2 regulates cell growth likely involves caspases and the kinase CHK1 pathway.

Implementación del diagnóstico molecular de la deficiencia de la alfa-1-antitripsina en Cuba / Alpha 1-antitrypsyn deficiency molecular diagnosis implementation in Cuba

La deficiencia de alfa-1-antitripsina es una enfermedad hereditaria con un patrón de herencia autosómico recesivo. La frecuencia génica reportada en Cuba en la década del año 70 es de 0,022 y 0,019 para las mutaciones Z y S respectivamente, que son las mutaciones más frecuentes. Los síntomas, respiratorios y/o hepáticos, asociados a estas son severos y considerados la segunda causa de transplante hepático en niños. Se presentan los resultados de la estandarización de la técnica de PCR para la detección de las mutaciones S y Z y de la implementación en Cuba de la detección de estas mutaciones asociadas a la deficiencia de alfa-1-antitripsina. Se presentan los resultados del estudio de 24 muestras de pacientes con diagnóstico clínico de la enfermedad y 10 controles sanos, donde se detectaron siete alelos S y un alelo Z, lo que demuestra la capacidad de la técnica para detectar todos los alelos posibles…(AU)

Estudio familiar de las hemofilias A y B: 5 años de experiencia en la detección de portadoras / Family study of hemophilia A and B: 5 years of experience in carrier detection

La hemofilia se caracteriza por ser una enfermedad congénita del trastorno de la coagulación y constituye un desorden recesivo ligado al cromosoma X. El estudio molecular se realiza por estudios indirectos por ser causada por mutaciones heterogéneas en los genes del FVIII y FIX. Se realizó el estudio de 40 familias afectadas con hemofilia A (HA) y 10 hemofilia B (HB). La extracción de ADN se realizó por el método de precipitación salina a 293 muestras de sangre y 19 de líquido amniótico, y se hizo el análisis de los polimorfismos St14, Bcl I y Hind III para la HA y Taq I, Xmn I y Dde I para la HB. Se usó la técnica de PCR. En el caso de la HA se obtuvo el 35 por ciento de informatividad para St14 y Hind III y 32,5 para Bcl 1. El polimorfismo Dde I fue el más informativo para la HB con el 33 por ciento; mientras que Taq I representó el 10 por ciento de informatividad y XmnI el 0 por ciento. Se comprobó que de las 40 familias analizadas con HA, 23 fueron informativas. Por otra parte, fueron informativas 4 familias de las afectadas con HB. Se realizaron 19 diagnósticos prenatales con previa determinación del sexo fetal, incluidos 3 varones enfermos

Hemophilia is a congenital disease of coagulation disorder and it is a recessive disorder linked to X-chromosome. The molecular study is conducted by indirect studies due to it is caused by heterogeneous mutations in gen of FVIII and FIX in 40 families with hemophilia A (HA) and 10 with hemophilia B (HB). DNA extraction was carried out by saline precipitation method in 293 blood samples and 19 samples of amniotic fluid, as well as the analysis of St14, Bcl I and Hind III polymorphism for the AH and Taq I, Xmn I and Dde I for BH. The PCR technique was used. In the caser of AH it was possible to achieve a 35 percent of information for St14 and Hind III and a 32.5 percent for Bcl. Dde polymorphism supplied more information for BH for a 33 percent; whereas the Taq I represented the 10 percent of information and Xmn I the 0 percent. We verified that from the families analyzed with HA, in 23 of them we there was information. Besides, in 4 families affected by HB there was information. A total of 19 prenatal diagnoses were made with a previous determination of fetus sex, including 3 males ill

Estudio familiar de las hemofilias A y B: 5 años de experiencia en la detección de portadoras / Family study of hemophilia A and B: 5 years of experience in carrier detection

La hemofilia se caracteriza por ser una enfermedad congÚnita del trastorno de la coagulación y constituye un desorden recesivo ligado al cromosoma X. El estudio molecular se realiza por estudios indirectos por ser causada por mutaciones heterogéneas en los genes del FVIII y FIX. Se realizó el estudio de 40 familias afectadas con hemofilia A (HA) y 10 hemofilia B (HB). La extracción de ADN se realizó por el método de precipitación salina a 293 muestras de sangre y 19 de líquido amniótico, y se hizo el análisis de los polimorfismos St14, Bcl I y Hind III para la HA y Taq I, Xmn I y Dde I para la HB. Se usó la técnica de PCR. En el caso de la HA se obtuvo el 35 por ciento de informatividad para St14 y Hind III y 32,5 para Bcl 1. El polimorfismo Dde I fue el más informativo para la HB con el 33 por ciento; mientras que Taq I representó el 10 por ciento de informatividad y XmnI el 0 por ciento. Se comprobó que de las 40 familias analizadas con HA, 23 fueron informativas. Por otra parte, fueron informativas 4 familias de las afectadas con HB. Se realizaron 19 diagnósticos prenatales con previa determinación del sexo fetal, incluidos 3 varones enfermos(AU)

Hemophilia is a congenital disease of coagulation disorder and it is a recessive disorder linked to X-chromosome. The molecular study is conducted by indirect studies due to it is caused by heterogeneous mutations in gen of FVIII and FIX in 40 families with hemophilia A (HA) and 10 with hemophilia B (HB). DNA extraction was carried out by saline precipitation method in 293 blood samples and 19 samples of amniotic fluid, as well as the analysis of St14, Bcl I and Hind III polymorphism for the AH and Taq I, Xmn I and Dde I for BH. The PCR technique was used. In the caser of AH it was possible to achieve a 35 percent of information for St14 and Hind III and a 32.5 percent for Bcl. Dde polymorphism supplied more information for BH for a 33 percent; whereas the Taq I represented the 10 percent of information and Xmn I the 0 percent. We verified that from the families analyzed with HA, in 23 of them we there was information. Besides, in 4 families affected by HB there was information. A total of 19 prenatal diagnoses were made with a previous determination of fetus sex, including 3 males ill(AU)

Estudio familiar de las hemofilias A y B: 5 años de experiencia en la detección de portadoras / Family study of hemophilia A and B: 5 years of experience in carrier detection

La hemofilia se caracteriza por ser una enfermedad congénita del trastorno de la coagulación y constituye un desorden recesivo ligado al cromosoma X. El estudio molecular se realiza por estudios indirectos por ser causada por mutaciones heterogéneas en los genes del FVIII y FIX. Se realizó el estudio de 40 familias afectadas con hemofilia A (HA) y 10 hemofilia B (HB). La extracción de ADN se realizó por el método de precipitación salina a 293 muestras de sangre y 19 de líquido amniótico, y se hizo el análisis de los polimorfismos St14, Bcl I y Hind III para la HA y Taq I, Xmn I y Dde I para la HB. Se usó la técnica de PCR. En el caso de la HA se obtuvo el 35 por ciento de informatividad para St14 y Hind III y 32,5 para Bcl 1. El polimorfismo Dde I fue el más informativo para la HB con el 33 por ciento; mientras que Taq I representó el 10 por ciento de informatividad y XmnI el 0 por ciento. Se comprobó que de las 40 familias analizadas con HA, 23 fueron informativas. Por otra parte, fueron informativas 4 familias de las afectadas con HB. Se realizaron 19 diagnósticos prenatales con previa determinación del sexo fetal, incluidos 3 varones enfermos(AU)

Hemophilia is a congenital disease of coagulation disorder and it is a recessive disorder linked to X-chromosome. The molecular study is conducted by indirect studies due to it is caused by heterogeneous mutations in gen of FVIII and FIX in 40 families with hemophilia A (HA) and 10 with hemophilia B (HB). DNA extraction was carried out by saline precipitation method in 293 blood samples and 19 samples of amniotic fluid, as well as the analysis of St14, Bcl I and Hind III polymorphism for the AH and Taq I, Xmn I and Dde I for BH. The PCR technique was used. In the caser of AH it was possible to achieve a 35 percent of information for St14 and Hind III and a 32.5 percent for Bcl. Dde polymorphism supplied more information for BH for a 33 percent; whereas the Taq I represented the 10 percent of information and Xmn I the 0 percent. We verified that from the families analyzed with HA, in 23 of them we there was information. Besides, in 4 families affected by HB there was information. A total of 19 prenatal diagnoses were made with a previous determination of fetus sex, including 3 males ill(AU)

Relación entre repeticiones de mononucleótidos y categorías de la Ontología de Genes en el Genoma Humano / Relationship between mononucleotide repeats and categories of Gene Ontology in Human Genome

Los microsatélites son repeticiones en bloques de motivos cortos que abarcan alrededor del 3 por ciento del genoma humano. En la actualidad se conocen más de 40 enfermedades neurológicas, neurodegenerativas y musculares, entre otras, asociadas a la inestabilidad mutacional de estas secuencias. La Ontología de Genes puede ser una herramienta muy útil para el estudio del papel funcional de las secuencias repetidas y para profundizar en la comprensión de la etiología molecular de las enfermedades vinculadas a este tipo de secuencia. En este estudio se exploran las distribuciones de frecuencias de repetidos de mononucleótidos en las regiones codificadoras y no codificadoras para la mayor parte de los genes del Genoma Humano. Además se determinan los componentes celulares, las funciones moleculares y los procesos biológicos que aparecen con mayor frecuencia en genes con repetidos de gran tamaño. En general, fueron estadísticamente significativas las categorías de la Ontología de Genes relacionadas con los ácidos nucleicos, fundamentalmente con la transcripción, la regulación del ciclo celular, los procesos musculares, los receptores vinculados a la transducción de señales y a la sinapsis, así como con los implicados en el desarrollo del Sistema Nervioso Central. Se encontraron muy pocas combinaciones significativas de 2 y 3 categorías de Ontología de Genes y éstas estaban relacionadas principalmente con los ácidos nucleicos. Este trabajo contribuirá al establecimiento de patrones de normalidad en términos de frecuencia de repetidos asociados a categorías de Ontología de Genes, información valiosa para la determinación y comprensión de los umbrales de tamaño de repetidos relacionados con el riesgo a padecer determinadas enfermedades(AU)

Microsatellites are short tandem repeats that represent the 3 percent of the human genome. At present, more than 40 neurological, neurodegenerative, muscular and other diseases associated with the mutational instability of this kind of sequences are known. Gene Ontology may be a very useful tool for studying the functional role of these repetitive sequences and to get an insight into the molecular etiology of these diseases. In this study, the frequency distributions of mononucleotide repeats in coding and non-coding sequences for nearly all genes from the human genome were examined. All the cellular components, molecular functions and biological processes associated with the genes that have the longest repeats were investigated. As a general rule, the statistically significant gene ontology categories investigated corresponded to the nucleic acids, basically those related to the transcription, the cell cycle regulation, the muscular processes, the receptors linked to signals transduction and synapses, as well as those involved in the development of the Central Nervous System. Few significant two and three gene ontology combinations were found and they were predominantly related to nucleic acids. This work will be helpful to establish the normality distributions patterns of repeats associated with the main gene ontology terms, a valuable information for determining and understanding the size threshold of short tandem repeats associated with the risk to contract certain diseases(AU)

Expansiones responsables de las distrofias miotónicas: comparación de sus estructuras secundarias / Expansions Responsible for Myotonic Dystrophis: secondary Structrures Comparison

La Distrofia Miotónica (DM) es un trastorno neuromuscular. Este trastorno tiene una herencia y patofisiología molecular muy complejas. Se clasifica en dos formas principales: DM1 y DM2. Ambas son el resultado de una mutación dinámica y difieren en la severidad de los síntomas clínicos así como en la localización del defecto genético. Las afectaciones moleculares presentes en estas enfermedades, son atribuidas a la longitud y al tipo de los repetidos en el ARNm. Es de esperar que las diferencias en sus estructuras sean responsables de las particularidades de cada una de estas entidades. El objetivo de este trabajo estriba en tratar de explicar las diferencias entre los mecanismos fisiopatológicos asociados a la DM1 y DM2 a partir de las diferencias presentes en la cantidad y estabilidad de las estructuras secundarias formadas por los repetidos de CUG y CCUG de distintas longitudes. Fue utilizado el servidor Quikfold con el fin de modelar el efecto que tiene sobre las estructuras secundarias la variación del tamaño de estas secuencias repetitivas. Se obtuvo que estos repetidos pueden formar hasta tres estructuras probables caracterizadas por la presencia de lazos interiores que alternan con regiones doble cadena de C/G. Las estructuras formadas por los repetidos CCUG son menos estables que aquellas formadas por los repetidos de tripletes CUG. En estos últimos la estabilidad aumenta drásticamente con el aumento del número de unidades de repetidos. Esto último pudiera explicar algunas de las diferencias entre estas entidades como la necesidad de una mayor cantidad de repetidos para el desarrollo de la sintomatología y la ausencia de la forma congénita en la DM2(AU)

Myotonic Dystrophy (DM) is a neuromuscular disorder with a very complex inheritance and molecular pathophysiology. It is classified into two main forms: DM1 and DM2. Both forms are the result of a dynamic mutation and differ in the severity of clinical symptoms as well as in the location of the genetic defect. The molecular disorders present in these diseases are attributed to the length and type of repeats in the mRNA. It is possible that the differences in their structures are responsible for the particularities of each of these entities. The aim of this study was to find an explanation for the differences between the pathophysiological mechanisms associated with DM1 and DM2 on the basis of the differences in the amount and stability of secondary structures formed by the CUG and CCUG repeats of different lengths. The Quikfold server was used to model the effect on secondary structure that has the variation of the size of these repeats. It was found that these sequences can form three possible structures characterized for the presence of interior loops and doubled stranded regions of C / G pairings. The structures formed by CCUG repeats are less stable than those formed by CUG triplets. In CUG triplet repeats the stability increases dramatically with the increase in the number of repeat units. This may explain some of the differences between these entities, such as the need for a greater number of repeat units for the onset of symptoms, and the absence of the congenital form in DM2(AU)

Frecuencia de la mutación 35delG en pacientes con hipoacusia prelingual no sindrómica de herencia autosómica recesiva / Frequency of 35del G mutation among patients affected by a recessive non syndromic autosomic prelingual deafness

Se exploró la presencia de la mutación 35delG por el método dereacción en cadena de la polimerasa descrito por Store, en 32 pacientes,familiarmente no relacionados, con pérdida auditiva prelingual nosindrómica de posible herencia autosómica recesiva. Este cambiogenético fue hallado en 13 de los casos estudiados, 7 en homocigosisy 6 en heterocigosis. La pérdida auditiva es la alteración sensorialmás común en humanos. Se estimó que más de la mitad de los casosera de origen genético, y la forma más frecuente resultó la sorderaprelingual autosómica recesiva asociada a la mutación 35delG. Losresultados indicaron que esta mutación se pudiera hallar en una granproporción en el medio cubano y apoyaron la hipótesis, sustentadapor hallazgos clínicos, de que la sordera hereditaria es un paradigmade la heterogeneidad genética…(AU)