Regulation of IL-6 mRNA half-life by the cell metabolism

Interleukina 6 jest jedną z głównych cytokin zaangażowanych w regulację stanu zapalnego. Szybka degradacja kodującego ją mRNA determinuje proces wygaszenia odpowiedzi immunologicznej. Modulacja czasu półtrwania transkryptu IL-6 jest zależna między innymi od białek MCPIP1 i Arid5a. Do tej pory nie określono, w jaki sposób metabolizm komórkowy może wpływać na kontrolę ekspresji i aktywność tych czynników.W przedstawionej pracy badano efekty zahamowania procesów glikolizy przez 2-deoksyglukozę na regulację czasu półtrwania mRNA IL-6. Badania prowadzone były na ludzkiej linii komórkowej gwiaździaka U373-MG. Wykazano, iż zatrzymanie glikolizy wywołuje zmiany poziomu mRNA IL-6, ZC3H12A oraz ARID5A, a także powoduje znaczne zwiększenie stabilności transkryptu IL-6. Dzięki zastosowaniu systemu reporterowego dowiedziono, iż traktowanie komórek 2-DG wpływa na obniżenie aktywacji promotora genu ZC3H12A. Niemniej jednak, inhibicja glikolizy przejściowo indukuje ekspresję białka MCPIP1. Jednocześnie, udział metabolizmu komórkowego w regulacji aktywności tego białka został wykluczony. Przedstawione dane sugerują wzmożone działanie czynników stabilizujących mRNA IL-6, takich jak białko Arid5a, w przypadku zatrzymania glikolizy. Z tego powodu, podjęto próbę stworzenia nowego konstruktu genetycznego poprzez wklonowanie sekwencji kodującej z mRNA ARID5A do wektora ekspresyjnego pFLAG-CMV-2.

Interleukin 6 is one of the major cytokines engaged in regulation of inflammation. Rapid degradation of its mRNA is a key to quench the immunological response. Modulation of IL-6 transcript half-life is dependent on MCPIP1 and Arid5a proteins. Until now, it has not been described, how the cell metabolism could influence expression and activity of these factors.In this study, effects of glycolysis inhibition by 2-deoxyglucose on regulation of IL-6 mRNA half-life have been investigated. Research was conducted on human astrocytoma cell line U373-MG. It was proved that inhibition of glycolysis triggers changes in levels of IL-6, ZC3H12A and ARID5A mRNA. What is more, cells treated with 2-DG show a significant extension of IL-6 transcript half-life. By the use of reporter system, it was demonstrated that the presence of 2-DG decreases ZC3H12A promoter activity. Nevertheless, the blockage of glycolysis is responsible for transitional induced expression of MCPIP1 protein. Simultaneously, contribution of cell metabolism to MCPIP1 activity regulation was denied. Presented results suggest an intensified activity of factors stabilizing IL-6 mRNA, like Arid5a protein, when glycolysis pathway is diminished. For that reason, an attempt was made to create a new genetic construct by cloning a coding sequence of ARID5A mRNA into pFLAG-CMV-2 expression vector.