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Título: Estudo da proteína humana centrossomal TBCCD1 em condições de stress oxidativo causadas por H202 em estado estacionário
Autor: Carvalhal, Sara Isabel Guerra
Orientador: Soares, Maria Helena Antunes
Cyrne, Maria Luísa Santos de Sousa, 1954-
Palavras-chave: Estado estacionário de H2O2
TBCCD1
Y−tubulina
Centrossoma
Teses de mestrado - 2010
Issue Date: 2010
Resumo: O peróxido de hidrogénio (H2O2) embora seja um oxidante relativamente fraco, é capaz de alterar o nível de oxidação dos grupos tióis ao reagir com resíduos de cisteínas. Essas propriedades tornam o H2O2 uma das espécies reactivas de oxigénio (ERO) com potencialidade para participar em vias de sinalização. Deste modo, o desencadeamento de uma determinada via de sinalização, ou a sua modulação, deverá ocorrer pelo aumento temporário das concentrações de H2O2, como por exemplo, durante a resposta inflamatória. Por outro lado, a exposição prolongada a algumas ERO têm vindo a ser relacionada com o início, progressão e desenvolvimento tumoral. Muitos dos tumores são caracterizados por aneuploidia e anormalidades centrossomais. Por exemplo, células de mamífero expostas a H2O2, por bolus addition, apresentam centrossomas supra-numerários. Neste contexto iniciou-se o estudo da influência de concentrações sinalizadoras de H2O2 nos níveis de duas proteínas centrossomais, a proteína TBCCD1 (TBCC-domain containing protein 1) e a y−tubulina nas linhas celulares humanas HeLa e hTERT-RPE-1. O TBCCD1 é um potencial regulador do posicionamento do centrossoma e da organização citoplasmática, a y−tubulina é uma proteína chave na nucleação dos microtúbulos nos centros organizadores de microtúbulos, como o centrossoma. Por western blot mostrou-se, em ambas as linhas celulares, o aumento dos níveis de TBCCD1 ao longo do tempo de exposição de H2O2 em estado estacionário. A análise da velocidade de consumo de H2O2 em células hTERT-RPE-1 que sobre-expressam a proteína de fusão TBCCD1-GFP mostrou um relação directa desta com o aumento dos níveis de TBCCD1-GFP. Esta proteína, na presença de H2O2, varia de modo análogo à proteína endógena. Estudos similares mostraram a diminuição dos níveis de y−tubulina ao longo do tempo de exposição de H2O2. Por microscopia de imunofluorescência indirecta observou-se também a diminuição dos níveis desta proteína no centrossoma em células HeLa. Observou-se ainda uma alteração da capacidade de nucleação dos microtúbulos pelo centrossoma e uma modificação na organização destes após repolimerização em células previamente tratadas com nocodazole e após remoção desta. No conjunto, estes resultados mostram que ambos os níveis destas proteínas variam na presença de baixos concentrações de H2O2, constituindo este trabalho uma abordagem inicial do efeito do H2O2 em concentrações reguladoras no centrossoma.
The hydrogen peroxide (H2O2) although a relatively weak oxidant, is highly reactive with sulfhydryl groups. These properties make the H2O2 a reactive oxygen species (ROS) with the potential to participate as a regulator in signaling pathways. Thus, the temporary increase in the concentrations of H2O2 should trigger or modulate a signal pathway, such as during the inflammatory response. Moreover, prolonged exposure to some ROS has been related with the initiation, progression and tumor development. Many tumors are characterized by aneuploidy and centrosomal abnormalities. For example, mammalian cells exposed to H2O2 by bolus addition showed supra-numerary centrosomes. In this context we began the study of the influence of signaling concentrations of H2O2 in the levels of two centrosomal proteins, protein TBCCD1 (TBCC domain-containing protein 1) and y − tubulin in HeLa and hTERT-RPE-1 human cell lines. The TBCCD1 is a potential regulator of the positioning of the centrosome and cytoplasmic organization and the y − tubulin is a key protein in the nucleation of microtubules on microtubule organizing centers, such as the centrosome. By western blot, we detected in both cell lines, increased levels of TBCCD1 over time of exposure to a steady state of H2O2. The analysis of H2O2 consumption by intact hTERT-RPE-1 cells that over-expresses the fusion protein TBCCD1-GFP showed a direct relationship of this with increased levels of TBCCD1-GFP. Noteworthy, in the presence of H2O2, the TBCCD1-GFP levels, showed the same variation that those of the endogenous protein. Similar studies showed that −tubulin levels decreased of upon an exposition to H2O2. By immunolocalization microscopy we observed in HeLa cells a decrease of y − tubulin’s levels at the centrosome. To investigate if this observation has an impact in the ability of centrosomes to nucleate microtubules we have treated HeLa cells, previously exposed to steady-state levels of H2O2, with the antimitotic drug nocodozole. After washing out this microtubule depolymerizing agent we follow microtubule repolymerization by immunofluorescence microscopy. We observed that cells treated with H2O2 present a different ability to nucleate microtubules in comparison to control cells. At end these cells presented a distinct organization of the microtubule cytoskeleton. Taken together the results presented in this work show that a low concentration of H2O2 promotes a variation of the TBCCD1 and y − tubulin’s levels. Therefore, this work constitutes an initial approach to the study of the impact at the centrosome of H2O2 at levels expected for a signaling role.
Descrição: Tese de mestrado, Bioquímica (Bioquímica Médica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010
URI: http://hdl.handle.net/10451/5364
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