Uma nova variante de splicing STK3/MST2 que exibe atividade de quinase reduzida e potencial clínico
A novel STK3/MST2 splicing variant displays impaired kinase activity and clinical potential
Publication year: 2024
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade de São Paulo. Instituto de Química to obtain the academic title of Doutor. Leader: Bruni-Cardoso, Alexandre
A via Hippo consiste em uma cascata de serina-treonina quinases que desempenha um papel central na transdução de sinais mecânicos. Em mamíferos, o eixo canônico da via consiste na ativação das quinases MST1 e MST2 (codificadas pelos genes STK4 e STK3, respectivamente) e LATS1 e LATS2. A ativação dos dois últimos culmina na fosforilação, retenção citoplasmática e inativação dos coativadores transcricionais YAP e TAZ. A inativação de Hippo resulta na localização nuclear de YAP/TAZ, aumento da proliferação e contribui para a transformação maligna em células epiteliais. No presente trabalho, identificamos que o exon 7, que codifica um segmento do domínio quinase de MST2, estava ausente em células malignas da glândula mamária humana, T4-2, mas não na linhagem não maligna, S1. A exclusão do exon 7 compromete a interação de MST2 com MOB1, um dos principais substratos de MST2. Ao contrário da proteína completa, a superexpressão de MST2 sem o exon 7 não resultou em aumento da morte celular, bem como, não diminuiu a proliferação celular. Esta nova variante de STK3/MST2, a qual denominamos STK3Δ7/MST2Δ7 é produto de um exon skipping e foi encontrada em amostras de tumores de pacientes, mas pouco predominante em amostras de tecidos normais. Além disso, em pacientes com câncer pancreático, a expressão STK3Δ7 resultou em menor sobrevida específica da doença. A retenção do exon 7 foi menor em tumores mais agressivos e com alto grau histológico. Em ensaio 3D, células não malignas com expressão ectópica de MST2Δ7 não respondem aos sinais inibitórios da membrana basal reconstituída e formam estruturas tumor-like. Esta nova variante perde sua atividade quinase e pode perturbar a homeostase tecidual pela incapacidade de ativar morte e inibir a proliferação celular, mesmo em microambientes repressores desses processos em células normais, como na presença membrana basal. Esses achados podem avançar o nosso conhecimento sobre progressão tumoral com possível relevância clínica
The Hippo pathway consists of a cascade of serine-threonine kinases that plays a central role in the transduction of mechanical signals. In mammals, the canonical axis of the pathway consists of the activation of the kinases MST1 and MST2 (encoded by the genes STK4 and STK3, respectively) and LATS1 and LATS2 and their activation culminates in the phosphorylation, cytoplasmic retention and inactivation of the transcriptional coactivators YAP and TAZ. Hippo inactivation results in nuclear localization of YAP/TAZ, increased cell proliferation, and contributes to malignant transformation in epithelial cells. In the present work, we identified that exon 7, which encodes a segment of the kinase domain of MST2, was absent in malignant cells of the human mammary gland, T4-2, but not in the non-malignant S1 cell line. Exclusion of exon 7 compromises the interaction of MST2 with one of its main substrates, MOB1. Unlike the full-length protein, overexpression of MST2 without exon 7 did not result in increased cell death, nor decreased cell proliferation. This new variant of STK3/MST2, which we named STK3Δ7/MST2Δ7, is the product of an exon skipping and was found in tumor samples, but seldomly found in samples of normal tissues. Furthermore, in patients with pancreatic cancer, STK3Δ7 expression resulted in lower disease-specific survival. Exon 7 retention was reduced in aggressive tumors with a high histological grade. In a 3D assay, non-malignant cells with ectopic expression of MST2Δ7, even at low concentrations, do not respond to inhibitory signals from a reconstituted basement membrane and form tumor-like structures. This new variant loses its kinase activity and may disturb the tissue homeostasis due to its inability to activate death and to inhibit cell proliferation, even in microenvironments that repress these processes in normal cells, such as the basement membrane. These findings may advance our knowledge about tumor progression and might be clinically relevant