Role of the tumour suppressor PML in DNA damage response and cellular senescence after genotoxic stress

Abstract

Promyelocytický leukemický protein (PML) je nádorovým supresorem. Důležitým aspektem je jeho interakce s proteinem p53, která může způsobit aktivaci kontrolních bodů buněčného cyklu a při dlouhodobé signalizaci i rozvoj předčasné buněčné senescence. Buněčná senescence je stav trvalé zástavy růstu, který je spojen s morfologickými a metabolickými změnami a permanentní signalizací odpovědi na poškození DNA. Role proteinu PML při asociaci s lézemi poškození DNA a ve vývoji senescence je zatím nejasná. Cílem mé práce bylo charakterizovat protein PML v souvislosti s odpovědí na poškození DNA (DDR) a rozvojem senescence po genotoxickém stresu, a to rentgenovém záření, díky využití deplece PML pomocí technik siRNA-zprostředkovaného "knock-downu" a pomocí kompletního "knock-outu" (PML KO) PML v lidských buňkách. Dynamika lézí DNA, hladiny proteinů souvisejících s DDR a proliferační křivka byly měřeny pomocí metod imunoblotu a nepřímé imunofluorescence. Nebyly pozorovány žádné významné změny ve vytváření lézí DNA, aktivaci DDR (p53 a Chk2), aktivaci inhibitoru cyklin dependentních kináz p21CIP1/WAF1 , senescentní morfologii a aktivitě SA-β-galaktozidázy u PML KO buněk. Na druhou stranu, PML KO buňky vykazovaly vyšší hladinu retinoblastomového proteinu (Rb) a pomalejší proliferaci. Závěrem, PML protein hraje...

The promyelocytic leukemia protein (PML) is a tumour suppressor. It has been reported that PML interaction with the p53 protein is involved in the activation of cell cycle checkpoints and, when persistent, may lead to the premature onset of cellular senescence. Cellular senescence is a state of permanent cell growth arrest that is associated with characteristic morphological and metabolic changes and persistent DNA damage signalling. Importantly, PML nuclear bodies coassociate with persistent DNA damage foci in senescent cells; however, the role of this interaction is still obscure. My goal was to characterize the role of PML in DNA damage response (DDR) and the induction of premature cellular senescence after genotoxic stress, namely X-radiation, using both siRNA-mediated PML knock down (PML KD) and complete PML knock out (PML KO) in human cells. The dynamics of DNA damage foci, levels of various proteins involved in DDR, and proliferation rate were measured in both PML KD and KO cells. No significant changes in the formation of DNA damage foci, activated DDR (p53 and Chk2), activated p21CIP1/WAF1 cyclin-dependent kinase inhibitor, senescent morphology, and SA-β-galactosidase activity in PML KO cells were observed. However, PML KO cells displayed higher levels of retinoblastoma protein (Rb) and...