Для исследования был выбран белок SFPQ (Splicing factor proline and glutamine rich), с которым я недавно начала работать в лаборатории. SFPQ - ДНК- и РНК-связывающий белок, участвующий в огромном количестве клеточных процессов: сплайсинг, регуляция транскрипции, репарация ДНК, сборка ядерных спеклов и регуляция врожденного иммунного ответа.
Здесь можно найти многочисленные разделы с данными о выбранном белке, начиная локализацией и заканчивая лигандами. Рассмотрим некоторые блоки более подробно.
Ниже представлен анализ экспрессии SFPQ в различных тканях человека.
Для РНК (слева): сводка экспрессии РНК показывает консенсусные данные, основанные на значениях нормализованной экспрессии (nTPM) из двух разных источников: данные RNA-seq, полученные в Human Protein Atlas (HPA), и данные RNA-seq из проекта Genotype-Tissue Expression (GTEx).
Для белка (справа): каждая полоса представляет самый высокий показатель экспрессии, обнаруженный в определенной группе тканей.
Несложно заметить, что самые большие значения соотвествуют костному мозгу и лимфоидной ткани, что объясняется участием SFPQ в регуляции врожденного иммунного ответа (посредством сборки в комплекс HDP-RNP, комплекс, который служит платформой для фосфорилирования IRF3 и последующей активации врожденного иммунного ответа через путь cGAS-STING).
Стоит отметить, что уровень экспрессии исследуемого белка очень высок во всех представленных органах и тканях человека, что неудивительно, учитывая важность таких его функций, как репарация ДНК и участие в транскрипции.
Например, в статье было показано, что при нокдауне SFPQ в эмбриональных фибробластах мышей возникали дефекты в соединении сестринских хроматид (рис 5).
Далее было решено проверить, насколько часто для других белков можно увидеть такие же данные, как на рисунке 4. Были выбраны 4 белка (NONO, LIG4, FUS, DMC1), для которых было показано взаимодействие с SFPQ в процессе репарации повреждений ДНК, и еще была взята ДНК-полимераза delta 1, которая, как казалось, должна иметь очень высокие уровни экспрессии практически во всех клетках человека.
Результаты, полученные для NONO вполне ожидаемы, так SFPQ образует с ним гетеродимер, и именно в такой форме они участвуют во многих процессах.
The RNA-binding Protein Fused in Sarcoma (FUS), необходимый для инициации репарации двуцепочечных разрывов, имеет очень высокие уровни экспрессии во всех представленных тканях и органах.
График, полученный для эукариотической рекомбиназы DMC1 объясняется тем, что данный белок работает в мейотических клетках. Большой уровень данного белка в семенниках обусловлен участием DMC1 в процессах мейоза у половых клеток.
Данные, полученные для полимеразы, немного неожиданные, поскольку предполагалось, что будет та же картина, что и в случае SFPQ.
По просомтра графиков для многих других белков стало понятно, что такие высокие значения SFPQ встречаются не так уж часто.
Анализ экспрессии RNA SFPQ в головном мозге человека, мыши и свиньи показал, что специфичность данной РНК к разным областям низка у всех трех организмов. Если говорить про головной мозг человека, можно отметить, что наибольшее количество RNA SFPQ замечено в белом веществе.
Теперь обратимся особенностям локализации SFPQ в клетке. Как видно из рисунка 12, исследуемый белок по большей части расположен в нуклеоплазме. Это объясняется тем, что основные процессы (репарация ДНК, сплайсинг, транскрипция, образование спеклов), в которых он участвует, у эукариот протекают в ядре.
Локализация SFPQ была показана на трех классических клеточных линиях человека (см рисунок 13).
Далее было решено посмотреть уровень RNA SFPQ во всех типах клеток. Наибольшее количество РНК зафиксировано в клетках скелетных мышц, наименьшее - в клеткак Сертоли. Стоит также отменить довольно низкую клеточную специфичность RNA SFPQ.
