Наслідки РНК-інтерференції генів убіквітину та протеасомної субодиниці β7 у культивованих кардіоміоцитах

Abstract

Зважаючи на значну роль убіквітин-залежного протеасомного протеолізу (УПП) у регуляції кількості білків, що контролюють запрограмовану клітинну смерть (апоптоз та аутофагію), метою роботи було дослідження здатності кардіоміоцитів до виживання при специфічному приглушенні генів убіквітину (UBB) та ключової для збірки протеасоми субодиниці 7 (PSMB7). Методи. Застосовано методи РНК-інтерференції (для приглушення генів UBB і PSMB7), флуоресцентної мікроскопії та полімеразної ланцюговї реакції у реальному часі. Результати. Показано, що приглушення генів UBB і PSMB7 знижує їхню експресію в 2,4 (р < 0,05) та 1,6 разу (р > 0,05) відповідно, при цьому зростає кількість некротичних клітин без зміни рівня апоптичних. Кількість клітин з ознаками аутофагії значно збільшується за рахунок порушення УПП і накопичення великої кількості внутрішньоклітинних білків, які деградують внаслідок лізису. Висновки. Отримані дані свідчать про те, що приглушення генів UBB і PSMB7 індукує загибель кардіоміоцитів через некроз та аутофагію, не впливаючи на кількість апоптичних клітин.

Aim. Ubiquitin (UBB) and proteasome 7 subunit (PSMB7) genes silencing is interesting due to the crucial role of ubiquitin-dependent proteasomal system (UPS) in turnover of functional proteins, which controls program cell death (apoptosis, auophagy). Methods. We used methods of RNA interference (for UBB and PSMB7 genes silencing), fluorescence microscopy and real-time PCR. Results. It was shown that small interference RNA injection in cell culture decreased ubiquitin expression in 2,4 (P < < 0.05), PSMB7 – in 1,6 times (P > 0.05). At the same time, there was augmented level of necrotic cells with no change in number of apoptotic cells. Cells with signs of autophagy were much augmented as consequence of UPS impairment and intracellular proteins accumulation, which degrade in lysosomes. Conclusions. The data obtained testify that UBB and PSMB7 genes silencing induces cell necrosis and autophagy without changing number of apoptotic cells.

Учитывая значительную роль убиквитин-зависимого протеасомного протеолиза (УПП) в регуляции белков, контролирующих запрограммированную клеточную гибель (апоптоз, аутофагия), цель работы состояла в исследовании способности кардиомиоцитов к выживанию при специфическом заглушении генов убиквитина (UBB) и протеасомной субъединицы 7 (PSMB7), отвечающей за сборку 26S протеасомы. Методы. Применены методы РНК-интерференции (для заглушения генов UBB и PSMB7), флуоресцентной микроскопии и полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Показано, что заглушение генов UBB и PSMB7 снижает их экспрессию в 2,4 (Р < 0,05) и 1,6 раза (Р > 0,05) соответственно, при этом увеличивается количество клеток, погибших вследствие некроза, без изменения уровня апоптических клеток. Содержание клеток с признаками аутофагии значительно возрастает из-за нарушения функционирования УПП и накоп- ления большого количества внутриклеточных белков, деградирующих в результате лизиса. Выводы. Полученные данные свидетельствуют о том, что заглушение генов UBB и PSMB7 индуцирует некротическую и аутофагическую гибель кардиомиоцитов, не влияя на количество апоптических клеток.