A new feature of CK2 function: it's role in granulocytic differentiation induced by retinoic acid

La Ser/Thr kinase CK2 promuove la sopravvivenza cellulare e la proliferazione; modula anche una serie di molecole coinvolte nello sviluppo cellulare2,3,4,5,6. In questo studio, ci siamo prefissati di indagare un potenziale nuovo ruolo di CK2 nel differenziamento mieloide. Ci siamo avvalsi del modello di maturazione indotto da acido retinoico (AR) di cellule di leucemia promielocitica acuta (LPA). Sia l'espressione che l'attività di CK2 erano elevate in cellule di LPA. L' AR ha determinato una modulazione dell'espressione delle subunità di CK2. L'inibizione di CK2, con agenti chimici o l'RNA interference 1) ha impedito l'arresto del ciclo cellulare in fase G0/G1, promosso dall'AR; 2) ha bloccato il differenziamento dei blasti di LPA sia a livello fenotipico, morfologico e funzionale; 3) ha inibito la trascrizione di geni target di RARα quali p21 e CEBPε. E' stato interessante notare come il blocco di CK2 abbia determinato la delocalizzazione di RARα dal nucleo al citoplasma nonostante la presenza di AR.. In seguito all'inibizione di CK2, sono state rilevate in western blot la comparsa di bande a più basso peso molecolare di RARα, che verosimilmente corrispondono a forme defosforilate del recettore. Inoltre l'inibizione di CK2 è risultata rallentare la diminuzione dei livelli di RARα dovuta al processo di degradazione innescato dall'AR. Esperimenti condotti dopo inibizione della sintesi proteica hanno mostrato che il turnover di RARα è rapido e il blocco del proteasoma con MG132 ripristina parzialmente l'espressione di RARα. Quindi altri meccanismi di degradazione possono agira su RARα. E' da sottolineare che il trattamento combinato di inibitori di CK2 con MG132, ha favorito lo shift delle forme ad alto peso molecolare di RARα verso forme a più basso peso molecolare. Il blocco di Ck2 in presenza di AR e MG132 non ha causato un aumento significativo della quota già abbondante di forme defosforilate prodotte in seguito a trattamento con AR. Riassumendo questi risultati dimostrano che CK2 è essenziale nel differenziamento granulocitico indotto da AR e può agire su più livelli: (1) modulazione dell'attività trascrizionale di RARα ; (2) ritenzione di RARα nel nucleo; (3) fosforilazione di RARα che potrebbe influenzare la localizzazione, la stabilità,e il turnover del recettore durante il differenziamento. Ulteriori indagini saranno necessarie per chiarire i meccanismi dell'interazione tra CK2 e RARα; la chinasi potrebbe agire in modo diretto o più probabilmente in odo indiretto modulando altre chinasi o fosfatasi. Inoltre sarà interessante capire se CK2 possa regolare proteine coinvolte nello shuttling di RARα dal nucleo al citoplasma, influenzando anche in questo modo l'attività trascrizionale del recettore.