The function of BBSome in regulation of cilia and Wnt signaling in bone marrow stromal cells.

Abstract

Primary cilia are microtubule-based organelles projecting from the cell surface, where their principal function is to sense extracellular cues and mediate multiple developmental signalling cascades. Cilia dysfunction gives rise to a group of genetic disorders known as ciliopathies. They manifest with diverse symptoms across multiple organs and tissues. One such disorder is Bardet-Biedl syndrome (BBS), most commonly caused by mutations in proteins forming the BBSome complex that is responsible for trafficking signalling receptors into and out of the cilium. Among BBSome proteins, BBS4 is critical for complex formation and its loss results in the absence of a functional BBSome. This thesis focuses on BBSome complex and its tissue-specific functions in bone marrow mesenchymal stromal cells (BM MSCs). First, we established a control and Bbs4-deficient BM MSCs model cell line. Analysis of the cilia length revealed no alterations between the control and BBS conditions. Next, we investigated alterations in cilia-dependent signalling pathways caused by Bbs4 deficiency. We found that loss of the BBSome leads to dysregulations in both Hedgehog (HH) and WNT pathways. Last, we examined how BBSome loss alters stromal cell lineage fate decisions. We found that the BBSome in bone marrow regulates the signalling...

Primární řasinky jsou mikrotubulární orgánové struktury, vyrůstající z povrchu buňky, jejichž hlavní funkcí je vnímat extracelulární signály a zprostředkovávat řadu vývojových signálních kaskád. Dysfunkce řasinek vede ke vzniku skupiny genetických poruch známých jako ciliopatie. Ty se projevují různými symptomy v různých orgánech a tkáních. Jedním z takových onemocnění je Bardet-Biedlův syndrom (BBS), který je nejčastěji způsoben mutacemi v proteinech tvořících komplex BBSome, jenž je zodpovědný za transport signálních receptorů do a z cilií. Mezi proteiny BBSomu je pro tvorbu komplexu klíčový protein BBS4, jehož ztráta vede k absenci funkčního BBSomu. Tato diplomová práce se zaměřuje na komplex BBSom a jeho tkáňově specifické funkce v mezenchymálních stromálních buňkách kostní dřeně (BM MSC). Nejprve jsme vytvořili kontrolní a Bbs4-defektní modelovou buněčnou linii BM MSC. Analýza délky cilií neodhalila žádné změny mezi kontrolním a BBS stavem. Dále jsme zkoumali změny v signálních drahách závislých na ciliích způsobené defektem Bbs4. Zjistili jsme, že ztráta BBSomu vede k dysregulaci jak Hedgehog (HH), tak WNT signálních drah. Finálně jsme zkoumali, jak ztráta BBSomu mění rozhodnutí o osudu stromálních buněk. Zjistili jsme, že BBSome v kostní dřeni reguluje signální rozsah, který vede stromální...