Ubiquitin ligases involved in the regulation of Snail1

Abstract

Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a process by which epithelial cells acquire a mesenchymal phenotype. It is characterized by the down-regulation of the adherens junction protein E-cadherin, and it is important during embryonic development. Snail1 expression is sufficient to trigger EMT in cultured cells and is found up-regulated in some cancers. Snail1 is stabilized both at mRNA and protein levels and in this project we analyzed the action of ubiquitin ligases affecting protein half-life. Apart from the already described β-Trcp1, that degrades Snail1 in a GSK-3β phosphorylation-dependent manner, we found the F-box proteins FBXL14 and FBXL5 as novel E3 ubiquitin ligases for Snail1. FBXL14 is a cytoplasmic ubiquitin ligase that is down-regulated in hypoxia through a transcriptional mechanism. FBXL5 is nuclear and modulates Snail1 binding to the DNA and nuclear ubiquitination. FBXL5 protein is destabilized after γ-irradiation, inducing high levels of Snail1. Together, these ligases keep a tight control of Snail1 cellular levels, maintaining them low in normal conditions.

La transició epiteli-mesènquima (per l’acrònim en anglès de: “epithelial to mesenchymal transition”, EMT) és un procés durant el qual cèl•lules epitelials adquireixen un fenotip mesenquimal. Està caracteritzat per la baixada de l’E-caderina, una proteïna de les unions adherents, i és important en el desenvolupament embrionari. L’expressió de Snail1 és suficient per desencadenar la EMT en cèl•lules en cultiu i s’ha trobat sobre-expressada en alguns càncers. Snail1 s’estabilitza tant a nivell de mRNA com de proteïna i en aquest projecte hem analitzat l’acció de les lligases d’ubiquitina que afecten els nivells de la proteïna. Apart de la ja descrita β-Trcp1, que degrada Snail1 de manera depenent a la fosforilació de Snail1 per GSK-3β, hem trobat les proteïnes F-box FBXL14 i FBXL5 con a noves lligases d’ubiquitina E3 que degraden Snail1. La FBXL14 és citoplasmàtica i els seus nivells disminueixen en hipòxia a través d’un mecanisme transcripcional. La FBXL5 és nuclear i modula tant la unió de Snail1 al DNA com la seva ubiquitinació nuclear. La proteïna FBXL5 es desestabilitza degut a la radiació gamma (γ) induint els nivells de Snail1.