Farelerde gebelik boyunca FKBP52 ile PRDX6 arasındaki etkileşimler

Abstract

Bir immünofilin olan FK506'ya bağlanan protein 52 (FKBP52), steroid hormon reseptör aktivitesini değiştiren bir Hsp90 koşaperonudur. FKBP52'nin reseptör-şaperon kompleksleri ile işbirliği sonucu reseptörün hormona bağlanması artar. Daha önce yapılan çalışmalarda CD1 ve C57BL6/129 genetik zeminli Fkbp52 geni çıkarılmış (Fkbp52-/-) dişi farelerde ovulasyon ve fertilizasyonun normal olduğu ancak implantasyonun gerçekleşmediği gözlenmiştir. Fkbp52-/- dişi farelere gebeliklerinin 2-4. günleri boyunca Progesteron (P4) enjeksiyonu yapıldığında CD1 genetik zeminli olanlarda implantasyon gerçekleşmekte ancak C57BL6/129 genetik zeminli olanlarda gerçekleşmemektedir.P4 enjeksiyonu yapılan CD1 genetik zeminli Fkbp52-/- farelerde implantasyon gerçekleşmesine karşın C57BL6/129 genetik zeminli olanlarda gerçekleşmemesi, CD1 Fkbp52-/- farelerde gebeliğin terme ulaşabilmesi için daha fazla P4 düzeylerine gereksinim duyulması, plasentada Fkbp52 eksprese edilmesine karşın Pgr'nin eksprese edilmemesi bilgilerinden yola çıkarak FKBP52'nin steroid hormon P4'ün reseptörü olan Progesteron reseptörü (PR) aktivitesini optimize etmekten başka bir fonksiyonu olabileceği hipotezini kurduk.Yaptığımız 2 boyutlu ayrım jel elektroforezi ve kütle spektrometresi sonucunda Fkbp52-/- uterusta P4-PR sinyalinden bağımsız olarak sadece antioksidan protein Peroksiredoksin6 (PRDX6)'nın azaldığını bulduk. Bu proteinin spesifik olarak uterusta azaldığını Northern Blot yöntemi ile gösterdik. Ayrıca 8-izoprostan assay oksidatif stresin uterusa spesifik olduğunu gösterdik.Normalde implantasyonun %100 oranında gerçekleştiği P4 uygulanan Fkbp52-/- farelere oksidatif stres indükleyici ajan parakuat enjeksiyonu bu fareleri oksidatif strese daha hassas hale getirerek implantasyonu büyük ölçüde inhibe etti. Bu farelere parakuatın yanı sıra N-Asetil sistein ve ?-Tokoferol antioksidanlarının uygulanması bu farelerdeki implantasyon başarısını artırdı.Desiduada FKBP52 ile PRDX6 arasında fiziksel etkileşim olduğunu immünopresipitasyon yöntemiyle gösterdik.Fkbp52-/- fareler ile in vivoda elde ettiğimiz bulguları in vitroda fare embriyonik fibroblast çalışmaları ile doğruladık.Elektron mikroskopi incelemeleri ile Fkbp52-/- farelerin uterusunda vahşi tip uterusa oranla ultrastrüktürel düzeyde değişiklikler olduğunu gösterdik.Çalışmamız, FKBP52'nin PR kompleksindeki koşaperon fonksiyonunun yanı sıra uterusta PRDX6 ile etkileşip oksidan/antioksidan düzeylerini etkileyerek gebeliği oksidatif stresten koruduğunu göstermiştir.

FK506 binding protein (FKBP52) is an immunophilin which serves as a Hsp90 cochaperone to influence steroid hormone receptor function. Association of FKBP52 with receptor-chaperone complex increases the binding of receptor-hormone binding. Previous studies showed that Fkbp52-/- mice on CD1 and C57BL6/129 genetic backgrounds have normal ovulation and fertilization but have complete implantation failure. P4 supplementation rescued implantation in CD1 Fkbp52?/? females but not in C57BL6/129 Fkbp52?/? females. Hence P4 supplementation can rescue implantation in CD1 Fkbp52?/? females but not in C57BL6/129 Fkbp52?/? females, CD1 Fkbp52?/? females need higher amount of P4 to maintain pregnancy to full term and expression of Fkbp52 in the placenta without Pgr we hypothesized that FKBP52 should have another function independent of its PR cochaperone activity.As a result of two dimensional difference gel electrophoresis and mass spectrometry, antioxidant protein Peroxiredoxin6 (PRDX6) was found to be the only protein that downregulated in Fkbp52-/- uterus independent of P4-PR signaling. We confirmed specific downregulation of Prdx6 in the uterus by Northern Blotting. In addition we demonstrated that oxidative stress was specific to the uterus via 8-isoprostane assay.Injection of paraquat which is an oxidative stress inducing agent to P4 treated Fkbp52-/- mice that normally have %100 implantation inhibited implantation substantially because these mice became more vulnerable to oxidative stress by paraquat injection. Treatment of these mice with N-acetylcysteine and ?-tocopherol antioxidants in addition to paraquat increased implantation success.We showed physical interaction between FKBP52 and PRDX6 in the decidua via immunoprecipitation.We confirmed our in vivo findings about Fkbp52-/- mice also by in vitro studies performed on mouse embryonic fibroblasts.We showed changes in the uteri of Fkbp52-/- mice compared to wild type mice at ultrastructural level via electron microscopy.Our study showed that in addition to its cochaperone function in PR complex FKBP52 also interacts with PRDX6 to balance oxidant/antioxidant status in the uterus and protects pregnancy.