Changes in the activity of selected proteins in keratinocytes after modulation of MCPIP1 level

Skóra stanowi barierę ochronną organizmu przed czynnikami środowiska. Choroby skóry są poważnym problemem dotykającym znaczną część populacji ludzkiej. Przewlekły stan zapalny prowadzi do rozwoju jednej z nich, łuszczycy. Opanowanie stanu zapalnego stanowi podstawę intensywnych badań. Negatywnym regulatorem stanu zapalnego jest białko MCPIP1. Białko to może hamować rozwój stanu zapalnego poprzez degradację transkryptów kodujących cytokiny prozapalne, dzięki aktywności RNazy oraz zaburzać szlaki sygnalizacyjne mediujące jego rozwój, poprzez oddziaływanie z deubikwitynazą. Celem pracy magisterskiej była ocena zmiany aktywności wybranych białek w keratynocytach z modulowanym poziomem MCPIP1 po stymulacji imikwimodem. Imikwimod jest małocząsteczkowym związkiem modulującym odpowiedź immunologiczną, wywołującym stan zapalny prowadzący do rozwoju łuszczycy.Otrzymane wyniki potwierdzają rolę białka MCPIP1 w hamowaniu rozwoju stanu zapalnego wywołanego imikwimodem. Pokazano, iż białko MCPIP1 ulega aktywacji w odpowiedzi keratynocytów na działanie imikwimodu zarówno na poziomie białka jak i mRNA. Wykazano udział aktywności RNazowej białka MCPIP1 w regulacji czynników transkrypcyjnych STAT3 i C/EBP- β oraz kinazy p38 i ERK1/2 podczas rozwoju łuszczycy indukowanej imikwimodem. Pokazano również, iż wyłączenie MCPIP1 prowadzi do negatywnej regulacji podjednostki p65 czynnika transkrypcyjnego NF-κB w mysich pierwotnych keratynocytach w odpowiedzi na stymulację imikwimodem. Komórkowe modele zarówno pierwotnych jak i unieśmiertelnionych keratynocytów okazały się być dobrym modelem do badania indukowanej imikwimodem łuszczycy, a uzyskane wyniki mogą świadczyć o wpływie białka MCPIP1 i jego aktywności RNazowej na regulację białek, należących do szlaków prozapalnych i proapoptotycznych, we wczesnej odpowiedzi keratynocytów na imikwimod.

The skin epidermis serves as a protective barrier between the environment and the inside of the human body, therefore skin diseases constitute a serious problem in the human population. Diseases such as psoriasis are caused by the immune system deregulation that leads to chronic inflammation in the skin. Suppression of the inflammation is a subject of intensive studies. A novel protein MCPIP1 is a negative regulator of inflammation and it can serve an important role in maintaining skin homeostasis. The role of MCPIP1 is mediated by its ribonuclease activity, that can degrade mRNA of inflammatory cytokines and its interaction with deubiquitinase interfering inflammatory signalling pathways. The aim of this study was to evaluate changes in the activity of selected proteins in keratinocytes after modulation of MCPIP1 level in response to imiquimod stimulation. Imiquimod is an immune modulator, that can induce psoriasis-like inflammation. The results confirm the role of MCPIP1 in the suppression of inflammation induced by the imiquimod. Conducted studies show the elevation of the MCPIP1 protein and mRNA levels in keratinocytes upon the imiquimod treatment. Analysis of the MCPIP1 mechanism shows that ribonuclease activity of this protein plays a crucial role in regulation of the STAT3 and C/EBP-β transcription factors, p38 and ERK1/2 kinases. In addition, results show that MCPIP1 knockout in mice primary keratinocytes leads to a negative regulation of p65 subunit of NF-κB transcription factor in response to imiquimod stimulation. The cellular models of human and mice primary keratinocytes, as well as immortalised human keratinocytes, proved to be adequate models for the imiquimod induced psoriasis studies. The results indicate that MCPIP1 is involved in the regulation of proapoptotic and proinflammatory signalling pathways in the early response of keratinocytes to imiquimod treatment.