Biochemical aspects of mouse and human keratinocytes in the context of MCPIP1 protein dysfunction

MCPIP1 jest białkiem o właściwościach przeciwzapalnych, które posiada aktywność RNazy i deubikwitynazy. Jest ono produkowane między innymi w keratynocytach i jest niezbędne do utrzymywania homeostazy skóry oraz prawidłowej regulacji odpowiedzi immunologicznej. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu MCPIP1 na regulację procesów metabolicznych w keratynocytach, które mogą być związane ze stanem zapalnym skóry. Przeprowadzono badania zmian metabolicznych w keratynocytach mysich pozbawionych funkcjonalnego białka Mcpip1 oraz keratynocytach ludzkich z nadprodukcją MCPIP1.Otrzymane wyniki wykazały udział MCPIP1 w regulacji procesów oddychania mitochondrialnego i glikolizy keratynocytów. Stwierdzono, że nadekspresji MCPIP1 towarzyszy spadek zapasowej pojemności oddechowej – parametru charakteryzującego oddychanie mitochondrialne w odpowiedzi na zwiększone zapotrzebowania energetyczne komórki. Zmiany te były związane z aktywnością RNazową MCPIP1. Brak funkcjonalnego Mcpip1 w keratynocytach mysich skutkował zwiększeniem poziomu glikolizy, ale nie miał wpływu na oddychanie mitochondrialne. Wyniki badań przestawionych w niniejszej pracy mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia roli MCPIP1 w zmianach metabolizmu skóry i ich związkiem z chorobami zapalnymi skóry.

MCPIP1 is a protein known as a negative regulator of immune inflammatory response. MCPIP1 possesses the RNase and deubiquitinase activities. It is expressed in epithelial keratinocytes where it plays a role in the maintenance of skin homeostasis and regulation of the immune response, thus contributing to skin barrier function. The aim of this study was to investigate the effect of MCPIP1 on the regulation of keratinocytes metabolism, which may be associated with skin inflammation. Studies of metabolic changes in mouse keratinocytes lacking the functional Mcpip1 protein and human keratinocytes with overexpression of MCPIP1 were carried out.The obtained results indicated the participation of MCPIP1 in the regulation of keratinocytes mitochondrial respiration and glycolysis. It was found that MCPIP1 overexpression cause a decrease in spare respiratory capacity - a parameter characterizing mitochondrial respiration in response to stress conditions and increased energy requirements. These changes were related to the RNase activity of MCPIP1. Lack of functional Mcpip1 in mouse keratinocytes resulted in increased glycolysis but had no effect on mitochondrial respiration.The research results presented in this thesis may contribute to a better understanding of the role of MCPIP1 in skin metabolism changes and their connection to skin inflammatory diseases.