The reciprocal interaction between CHİP and SIK2 may form a regulatory switch in unfolded protein response signaling.

Abstract

Dünya çapında bir milyardan fazla insanı etkileyen obezite en büyük global sağlık tehditlerinden biri olmaya devam etmektedir. Obezite tip 2 diyabet, alkole bağlı olmayan yağlı karaciğer hastalığı, nörodejeneretif hastalıklar ve bazı kanser tipleri gibi diğer pandemilerle ilintilidir. Obezite ve ilintili hastalıklar merkezi sinir sistemi ve periferik dokulardaki kronik enflamasyonla bağlantılıdır. Obez bireylerde enflamatuar sinyalindeki artış ilgili dokularda insülin ve leptin iletim mekanizmalarını bozarak insülin ve leptin direncine neden olur.Obezite ve tip 2 diyabette insülin iletimindeki bozulma ve enflamasyon arasındaki bağlantının endoplasmik retikulum (ER) stresi ve otofaji olduğu izlenimi oluşmaktadır. ER stresini gidermeye yönelik mekanizmaları anlamak bozulan insülin iletimini düzelterek obezite ve ilintili metabolik ve nörodejeneratif hastalıkların tedavi edilmesine katkıda bulunacaktır.CHIP ve SIK2, ER stresine karşı protein homeoztazını sağlamakta anahtar görevleri olan proteinlerdir. Çeşitli metabolik yolakların düzenlenmesinde etkili bir serin/treonin kinaz olan SIK2, ERAD ve otofajinin protein homeostazını sağlayacak şekilde regülasyonunda rol oynar. CHIP ise ER stresi gidermek için tetiklenen bir dizi önlem olan katlanmamış protein cevabının ERAD ve otofaji kolunda görev alan bir ko-şaperon ve E3 ubikitin ligazdır. Laboratuvarımızda gerçekleştirilen bir fosfoproteomik çalışmada CHIP'in SIK2'nin olası bir substratı olduğunun saptanması SIK2'nin Ubikitin-Proteozom Sistemi (UPS), otofaji veya ikisini birden regüle ettiğini düşündürmüştür. Bu çalışmada SIK2 ve CHIP'in etkileşiminin niteliği ve bunun ER stres altında CHIP interaktomuna etkisi HEK293T hürelerinde araştırılmıştır.

Obesity which affects more than 1.000.000.000 people worldwide continues to be one of the greatest threats to global health. Obesity is associated with other pandemics such as type 2 diabetes, non-alcoholic fatty liver disease, neurodegenerative disorders, and some cancer types. Obesity and its associated diseases are linked to chronic inflammation in the central nervous system (CNS) and metabolically active peripheral tissues. Inflammatory signaling disrupts insulin and leptin action in the respective tissues and leads to insulin and leptin resistance in obese individuals.Endoplasmic reticulum (ER) stress and autophagy are implied in connecting impaired insulin signaling and inflammation in obesity and type 2 diabetes. Understanding the mechanisms that counteract ER stress may lead to correcting impaired insulin signaling and treat obesity and related metabolic and neurodegenerative diseases.CHIP and SIK2 are two proteins which play key roles in restoring protein homeostasis in response to ER stress. SIK2 is a serine/threonine kinase involved in the regulation of various metabolic pathways and is also implied in the regulation of ERAD and autophagy. CHIP is a co-chaperone and an E3 ubiquitin ligase which takes part in ERAD and autophagy to counteract ER Stress. In a previous phosphoproteomics based study our lab identified CHIP as a putative substrate for SIK2 implicating the latter in the regulation of either ubiquitin-proteosome system (UPS) or autophagy or both. In fact, our data is in line with the proposed roles of SIK2 in the upregulation of ERAD and autophagy pathways through phosphorylation of p97/VCP and HDAC4 under ER stress conditions respectively.In this study the nature of the interaction between SIK2 and CHIP and its effect on CHIP interactome under ER stress has been investigated in HEK293T cells.