Kolşisinin pyrin ve pyrin ile ilişkili proteinler üzerine etkisi

Abstract

Taşkıran ZE. Kolşisinin Pyrin ve Pyrin ile İlişkili Proteinler Üzerine Etkisi. Hacettepe Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Tıbbi Biyoloji Doktora Tezi, Ankara, 2012. Otoinflamatuvar hastalıklar içinde en yaygın olanı ailevi Akdeniz ateşidir (AAA). Mutasyona uğraması durumunda bu hastalığa neden olan Pyrin proteini, MEFV geni tarafından kodlanmaktadır. Tam olarak işlevi bilinmese de Pyrin'ininflamasyonun düzenlenmesinde görev aldığı düşünülmektedir. Mikrotübül bozucu bir ajan olan kolşisin, AAA tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kolşisinin, etkisini mikrotübüller üzerinden gerçekleştirdiği düşünülse de, AAA'daki özgül tedavi edici etkisinin hangi yol ile olduğu henüz bilinmemektedir. Hastaların kolşisine verdiği cevap AAA'nın ayırıcı tanı ölçütleri arasında yer almaktadır. Bu noktadan yola çıkarak, kolşisinin Pyrin ve/veya Pyrin ile ilişkili proteinler üzerine özgül bir etkisi olduğu düşünülmüştür. Bu tez çalışmasında, HeLa hücrelerinde 7,5 ng/ml derişimde kolşisin uygulaması sonucu Pyrin ve ASC'nin birlikte bulunduğu speck miktarının azaldığı gösterilmiştir. Ayrıca COS7 hücrelerinde yapılan çalışmalarda 10 ng/ml derişimde kolşisin uygulaması sonucu Pyrin ve PSTPIP1'nin birlikte oluşturduğu retiküler fibril miktarının da azaldığı ortaya çıkarılmıştır. Bununla beraber, THP-1 hücrelerinde farklı derişimlerde kolşisin uygulaması sonucu MEFV ifadesinin baskılandığı görülmüştür.Diğer yandan THP-1 hücrelerinde kolşisin uygulaması sonrası aktin iskeletinin yenidendüzenlendiği gösterilmiştir. Pyrin'in de aktin ilişkili bir protein olması, MEFV ifadesindeki azalmanın aktin iskeletindeki yeniden düzenlenmeden kaynaklanabileceğini düşündürmüştür. Son bölümde yapılan mikrodizin çalışmasında, kolşisin uygulamasının aktin ile ilişkili birçok genin ifadesinde değişikliğe sebep olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu proteinlerin bazıları hücre göçü mekanizmasında düzenleyici olarak işlev görmektedir. Dolayısıyla kolşisinin aktin iskeletini yeniden düzenleyerek hücre göçünü baskıladığıdüşünülmüştür. Tez çalışması kapsamında kolşisinin mikrotübülleri bozmaksızın, hem hücre hem de transkriptom düzeyindeki etkileri ortaya çıkarılmıştır. Sonuç olarak, kolşisin ve pyrin arasındaki bağlantının aydınlatılması ile kolşisinin AAA tedavisindeki özgül rolü hakkında fikir edinilebilmiştir.

Taskiran ZE. The effect of colchicine on pyrin and pyrin-interacting proteins. Hacettepe University Insitute of Health Sciences, Ph.D. Thesis in Medical Biology, Ankara, 2012. MEFV which encodes pyrin, causes familial Mediterranean fever (FMF), the most common auto-inflammatory disease. Pyrin is believed to be a regulator of inflammation, though the nature of this regulatory activity remains to be identified. Prophylactic treatment with colchicine, a microtubule toxin, has had a remarkable effect on disease progression and outcome. It has been thought that, inhibition of microtubule polymerization is the main mechanism of action of colchicine. But, the exact cellular mechanism explaining the efficacy of colchicine in suppressing FMF attacks is still unclear. Given the ability of colchicine treatment to be considered as a differential diagnosis criteria of FMF. We hypothesized that colchicine may have a specific effect on pyrin and pyrin interacting proteins. This study showed that administration of 7,5 ng/ml colchicine reduces ASC speck rates in HeLa cells. Also it is demonstrated that 10 ng/ml colchicine prevents reticulated fibrils formed by Pyrin and PSTPIP1 in COS7 cells. We further noted that, colchicine down-regulates MEFV expression in THP-1 cells. We also observed that colchicine causes re-organization of actin cytoskeleton inTHP-1 cells. Pyrin is an actin-binding protein that specifically localizes with polymerizing actin filaments. Thus, MEFV expression might be affected by reorganization of actin cytoskeleton. Finally, microarray experiments showed that colchicine administration change the expression levels of actin-related genes. Also some of these genes play regulatory roles in cell migration pathways. According to this, it has been thought that colchicine inhibits cell migration via inducing actin re-organization. In this study, the actions of colchicine on both cellular and transcriptional levels wereidentified. The data presented here reveal an important connection between colchicine and pyrin which might explain the remarkable efficacy of colchicine in preventing FMF attacks.