Nuclear dynamics and interactions of myosin 1c

Abstract

1. ABSTRACT Myosins are proteins that convert chemical energy stored in ATP into mechanical force that is applied on an actin filament. Nuclear myosin 1 (NM1) was the first myosin detected in the cell nucleus. Together with nuclear actin they were shown to play important roles in DNA transcription and chromatin remodeling. However, the molecular details of the NM1 functions are largely unknown. To expand our knowledge about this molecular motor we studied tissue expression, mechanism of nuclear localization and molecular interactions of this myosin motor. In the first part we examined the expression pattern of NM1 in various mouse tissues. We demonstrated that NM1 is present in cell nuclei of all mouse tissues examined except for cells in terminal stages of spermatogenesis. Quantitative PCR and western blots demonstrated that the expression of NM1 in tissues varies, with the highest levels in the lungs. NM1 is a nuclear isoform of earlier identified myosin 1c (Myo1c), which was described initially as a cytosolic, and plasma membrane associated protein. The only known difference between these two proteins was the presence of additional 16 amino acids at the N-terminus of NM1. Next we focused on the influence of NM1 domains, including the N-terminus, on the subcellular localization of this protein. We found...

1. ABSTRAKT Myosiny jsou proteiny, které přeměňují chemickou energii uloženou v ATP na mechanickou sílu, která se aplikuje na vlákna aktinu. Jaderný myosin 1 (NM1) byl první myosin detekován v jádře buňky. Spolu s jaderným aktinem hraje důležitou roli při transkripci DNA a remodelaci chromatinu. Nicméně, molekulární mechanismy funkce NM1 jsou zatím neznámé. K získání dalších poznatků o tomto molekulárním motoru jsme studovali expresi a distribuci NM1 v tkáních, mechanismus jeho jaderné lokalizace a také jeho další molekulární interakce. V první části byla studována exprese NM1 v různých tkáních myší. Bylo prokázáno, že NM1 se vyskytuje v buněčných jádrech všech myších tkání, přičemž do studia nebyly zahrnuty buňky v terminálním stádiu spermatogeneze. Kvantitativní PCR a western blot prokázaly, že exprese NM1 je různá v jednotlivých myších tkáních a nejvyšší je v plicích. NM1 je izoforma dříve objeveného myosinu 1c (Myo1c), který byl popsán nejprve jako protein cytosolový. Jediný známý rozdíl mezi těmito dvěma proteiny je přítomnost 16 aminokyselin na N-konci NM1. V další části byl proto studován vliv NM1 domén, včetně N-koncového peptidu, na subcelulární lokalizaci tohoto proteinu. Zjistili jsme, že N-koncový peptid NM1 není nezbytný pro jeho vstup do jádra. Jaderný lokalizační signál jsme objevili v...