Studies towards biological function of ubiquitin E3 ligase Rnf121 in vivo and in vitro

Abstract

Přestože je RING finger protein 121 (RNF121) vysoce konzervovaná E3 ubiquitin ligáza, a to od Caenorhabditis elegans k člověku, její funkce není moc známá a u vyšších eukaryot byla zatím studována jen na úrovni in vitro. Pro RNF121 byly popsány různé funkce: i) RNF121 funguje jako široký regulátor NF-κB aktivace, ii) ukázalo se, že kontroluje transport membránových proteinů uvnitř buňky, a iii) jeho downregulace vede k apoptóze. Kromě toho může mít RNF121 roli také při rakovině a to na základě nasledovních dat: 16.4-krát vyšší exprese byla zjištěna u pacientů trpících Barrettovým jícnem (prekancerózním stádiem adenokarcinomu jícnu) a tato exprese byla ještě vyšší u adenokarcinomu v porovnání se zdravou populací. Navíc je RNF121 gen lokalizován v kandidátní oblasti DNA obsahující geny, které se mohou účastnit vzniku rakoviny prsu. Za účelem studia fyziologické funkce RNF121, byl v Českém centru pro fenogenomiku připraven myší Rnf121 knockout, který byl dále studovaný v naší laboratoři. Křížení Rnf121+ /- myší poukázalo na prenatální letální fenotyp Rnf121-/- embryí, která odumírala před embryonálním dnem (E) 11.5. Předběžné experimenty provedené v naší laboratoři prokázaly četné vaskulární defekty v homozygotně mutantním embryu, ve žloutkovém vaku a v placentě. Tato diplomová práce byla zaměřena na...

Although the RING finger protein 121 (RNF121) is a highly conserved E3 ubiquitin ligase from Caenorhabditis elegans to human, its function is poorly understood and in higher eukaryotes it has been studied only at in vitro level. RNF121 has been described to have various functions: i) it was ascribed to function as a broad regulator of NF-κB activation, ii) it was shown to control intracellular trafficking of various membrane proteins, and iii) its downregulation leads to apoptosis. Moreover, RNF121 might have a role in cancer as its expression was found to be 16.4-fold higher in patients suffering from Barrett esophagus (precancerous lesion of esophageal adenocarcinoma) and was even more increased in esophageal adenocarcinoma comparing to healthy population. In addition, RNF121 gene is localized in the candidate region containing breast cancer susceptibility genes. To gain insight into physiological functions of RNF121, Rnf121 knockout mice (Rnf121tm1b(EUCOMM)Hmgu ) were generated in the Czech Centre for Phenogenomics and further studied in our laboratory. Rnf121+ /- intercross breedings showed a prenatal lethal phenotype of Rnf121-/- embryos, which were dying prior embryonic day (E) 11.5. Preliminary experiments carried out in our laboratory showed numerous vascular defects in null mutant embryo,...