Expressão diferencial do gene Pkhd1: caracterização e implicações biológicas e patogênicas

• Processo: 07/04851-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2007
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2010
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
• Pesquisador responsável: Luiz Fernando Onuchic
• Beneficiário: Ane Cláudia Fernandes Nunes
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Nefrologia Doenças renais policísticas Etiologia Expressão gênica diferencial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença renal policística autossômica recessiva | expressão diferencial | Gene Pkhd1 | Modelos animais com mutação em Pkhd1 | Poliductina | splicing | Nefrologia

Resumo

A doença renal policística autossômica recessiva (DRPAR) constitui-se numa das doenças hereditárias pediátricas mais importantes, acometendo os rins e o trato biliar. Todas as formas típicas da doença se devem a mutações no gene PKHD1, identificado e caracterizado pelo supervisor deste projeto e colaboradores. PKHD1 se estende por um segmento genômico maior que 469 kb e inclui um mínimo de 86 éxons, arranjados em múltiplos transcritos alternativos resultantes de variações de splicing. Se muitos de seus transcritos forem traduzidos, prevê-se que dêem origem a isoformas proteicas de membrana e solúveis. O quadro de leitura aberta mais longo do gene codifica poliductina, uma proteína de 4.074 aminoácidos com um único domínio transmembrana e uma cauda C-terminal intracelular curta. Recentemente, mostramos que poliductina se expressa em ramos do broto ureteral, ductos coletores renais e ductos biliares, um padrão consistente com as alterações anátomo-patológicas da doença. Mostramos também que o produto de PKHD1 se expressa no cílio apical primário de células epiteliais renais, à semelhança de outras proteínas associadas a doenças renais císticas. Uma série de evidências sugerem fortemente que o complexo perfil de splicing de PKHD1 seja biologicamente importante. Entre elas, destacam-se a demonstração de um grande número de transcritos alternativos; a conservação do complexo padrão de splicing em seu ortólogo de camundongo, o gene Pkhd1; a confirmação de diferenças tecido e estrutura-específicas na expressão de transcritos; a identificação de seu gene homólogo PKHDL1, também associado a produtos putativos de membrana e solúveis; um perfil de transcrição e tradução potencial semelhante ao da família de genes das neurexinas; nossa recente detecção de três isoformas de poliductina com localizações subcelulares distintas, consistentes com a existência de proteínas de membrana e solúveis; e a recente geração de modelos animais com mutações dirigidas a Pkhd1 associados a fenótipos distintos. A compreensão e a caracterização do perfil de splicing de Pkhd1, portanto, é provavelmente fundamental à elucidação de seus papel na organogênese renal, biliar e de outros órgãos ductais, e ao entendimento da patogênese da DRPAR. Neste projeto procuraremos caracterizar o perfil de expressão diferencial do gene Pkhd1 em rim, fígado, pulmão e pâncreas de camundongos em diferentes fases de desenvolvimento orgânico, através da identificação e caracterização de transcritos fundamentais. Nossa ampla análise de transcritos alternativos também se estenderá aos camundongos mutantes Pkhd1del3-4/del3-4 e Pkhd1cl/cl, o que permitirá comparações chave entre os perfis de expressão do gene em condições normais e patológicas. Análises quantitativas por RT-PCR em tempo real complementarão nossas avaliações do padrão de expressão diferencial de Pkhd1, enquanto análises por hibridização in situ (e possivelmente imuno-histoquímica) deverão detalhar estruturalmente as variações de expressão entre transcritos fundamentais. Com base nesses resultados, pretendemos propor um modelo básico funcional de interação entre diferentes isoformas da poliductina.