Regulation of gene expression and biological properties of cells: the potential of Mediator complex subunit 28

Abstract

V modelovém systému C. elegans bylo zjišťováno zda ortolog Mediátorové podjednotky MED28 je součástí genomu hlístic a zda je jeho duální lokalizace a funkce zachována také u těchto organismů s cílem dále charakterizovat jeho regulační potenciál. Práce prokázala, že protein původně označený v bioinformatických databázích jako ortolog MED28, v nomenklatuře C. elegans MDT-28, je ve skutečnosti jediný ortolog savčího proteinu perilipinu. Dále bylo zjištěno, že skutečný ortolog MED28 u hlístic je identický s dříve necharakterizovaným hypotetickým proteinem F28F8.5, který byl na základě této práce překlasifikován jako skutečný MDT-28. Bylo prokázáno, že F28F8.5 (MDT-28) je nezbytný pro četné vývojové a růstové procesy a má, podobně jako savčí MED28, duální jadernou a cytoplasmatickou lokalizaci. MDT-28 byl pomocí bioinformatických nástrojů identifikován jako cíl pro acetylaci lysinů, což bylo prokázáno i experimentálně. Valproová kyselina, která je známým inhibitorem deacetyláz histonů, zvyšovala úroveň acetylace MDT-28 a snižovala jadernou lokalizaci MDT-28, což ukazuje, že jaderná lokalizace MDT-28 je regulovatelná. Získané výsledky naznačují, že ortology MED28 mají evolučně zachovalý potenciál integrovat regulační signály z cytoplasmatických strukturních proteinů s regulací genové exprese na úrovni...

The aim of the present study was to explore whether the dual localization and function of the MED28 orthologue is also conserved in nematodes and to characterize its regulatory potential. The work showed that the protein denominated in databases as the orthologue of MED28 (W01A8.1) is in fact the sole orthologue of mammalian perilipins and identified the real MED28 orthologue in the C. elegans genome (F28F8.5), that was renamed MDT-28 with the approval from WormBase. MDT-28 was shown to be indispensable for several developmental and growth processes in C. elegans. It has, similarly as in mammals, a dual cytoplasmic and nuclear localization. Using bioinformatic tools, MDT-28 was identified as a likely target for lysine acetylation and this was then proven experimentally. Further, valproic acid, a known inhibitor of lysine deacetylases, increased MDT-28 acetylation and decreased MDT-28 nuclear localization, suggesting that the nuclear localization of MDT-28 can be regulated. The results indicate that the orthologues of MED28 have the evolutionarily conserved potential to integrate regulatory signals from cytoplasmic structural proteins with the regulation of gene expression at the level of the Mediator complex and suggest new roles of regulated lysine acetylation at the level of the Mediator.