Indagine sul ruolo svolto dall'asse Pin1/Mef2C nella biogenesi mitocondriale nel muscolo

La miogenesi scheletrica ਠfinemente modulata dall'interazione dinamica di due famiglie principali di fattori di trascrizione: fattori regolatori miogenici (MRFs) e la famiglia di proteine Myocyte Enhancer Factor 2 (MEF2). La funzione di questi ultimi fattori ਠregolata attraverso diversi meccanismi che vanno dallo splicing alternativo alla modifica post-traduzionale delle proteine e all'interazione con cofattori, come PIN1. PIN1 ਠuna peptidil prolil cis-trans isomerasi che lega le proteine fosforilate su residui di serina o treonina seguite da una prolina e induce isomerizzazione cis / trans reversibile con conseguente cambiamento conformazionale e della stabilità  delle proteine bersaglio. Precedenti studi nel nostro laboratorio hanno dimostrato che MEF2C ਠun target di PIN1 nelle cellule C2C12, una linea di cellule muscolari murine. La conseguenza dell'interazione Pin1 / MEF2C ਠla riduzione della stabilità  di MEF2C, con inibizione del differenziamento miogenico. Coerentemente, abbiamo scoperto che la deplezione di Pin1 nei muscoli provoca alterazioni della trascrizione mitocondriale e l'aumento della trascrizione di MEF2C. In effetti, questo ਠstato testato dall'analisi dei microarray, in cui abbiamo osservato un'up-regolazione della traslocasi della membrana mitocondriale esterna (Tomm6) e dei carrier mitocondriali come, ad esempio, SLC25A33. Il trattamento delle cellule muscolari con inibitore chimico ਠcorrelato ad un aumento della massa mitocondriale e all'espressione delle suddette trascrizioni. Al contrario, quando Pin1 ਠsovraespresso nei mioblasti, il risultato ਠuna diminuzione della massa mitocondriale, mostrata attraverso la colorazione con Mitotracker Green. Gli effetti della modulazione di Pin1 sulla massa mitocondriale sono probabilmente mediati almeno in parte da MEF2C. Infatti, abbiamo scoperto che quando questo fattore trascrizionale ਠsovraespresso in modo transitorio o stabile nei mioblasti, promuove l'espressione dei regolatori principali della biogenesi mitocondriale, come il recettore del perossisoma attivato dal recettore γ Coactivator 1 alfa (PGC1ï¡) e il fattore di trascrizione mitocondriale A, Tfam. L'analisi del promotore di Tfam suggerisce che ci siano siti di legame per MEF2, per cui quest'ultimo potrebbe attivare direttamente l'espressione del gene. I nostri risultati preliminari suggeriscono che la modifica post-traduzionale di MEF2C potrebbe modulare la sua stessa capacità  di attivare Tfam. Inoltre, le analisi correnti nel nostro laboratorio mirano ad esaminare se Pin1 possa essere in grado di modulare lo splicing alternativo e la fosforilazione di MEF2C, oltre agli effetti già  descritti sulla stabilità  proteica.