Author(s): Santos, Lúcia Alexandra Rosa dos
Date: 2014
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.1/7922
Origin: Sapientia - Universidade do Algarve
Subject(s): Ciências biomédicas; Proteínas; Vitamina K; Proteína Gla; Artérias; Doenças cardiovasculares; Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências da Saúde
Dissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014
Cardiovascular disease is one of the main causes of death worldwide. Vascular calcification is a risk factor that strongly contributes to disease progression and to which the vitamin-K dependent family of proteins (VKDPs) appear to play a major role. Gla-rich protein, or GRP, was the last member of the VKDPs to be identified and has been associated with ectopic calcification in tissues such as skin, vasculature and cartilage in cases of dermatomyositis and pseudoxanthoma elasticum, chronic kidney disease and osteoarthritis, respectively, suggesting a possible role in the development and/or regulation of pathological calcification. Matrix Gla protein (MGP), another VKDP, is a recognized inhibitor of soft tissue calcification. Although its inhibitory mechanism is still not completely understood, distinct studies reported the binding of MGP to bone morphogenetic proteins (BMPs), known bone formation promoters in both skeletal and vascular tissue, antagonizing its function. However, these mechanisms of action are not enough to explain the numerous reported cases of calcification in humans leading us to hypothesize GRP as one of the missing regulators of calcification in soft tissues. Considering the reported data on MGP-BMP-2 interaction, and since an effect of BMP-2 on GRP expression has been previously demonstrated, we have focused in understanding the importance of GRP in calcification inhibition via interaction with MGP and BMP-2, either as a duplet or as a part of a larger protein complex. To further investigate these possibilities, we have engineered HEK293T cells to overexpress GRP and MGP and used their conditioned media in addition to recombinant BMP-2. Our immunoprecipitation assays demonstrate, for the first time, an interaction between GRP and BMP-2, supporting our hypothesis of GRP acting as a regulator of ectopic calcification via an interaction with BMP-2. Although our novel data indicate that GRP-BMP-2 interaction could be determining to vascular calcification, further functional studies will soon be performed to prove this hypothesis.
A doença cardiovascular é uma das principais causas de morte no mundo. A calcificação vascular é um factor de risco que contribui para a sua progressão e para o qual as proteínas dependentes da vitamina K (VKDPs) parecem ter um papel determinante. A proteína rica em Glas (GRP), a última das VKDPs a ser identificada tem sido associada a vários casos de calcificação ectópica na pele, vasculatura e cartilagem, em casos de dermatomiose e pseudoxanthoma elasticum, doença crónica do rim e osteoartrite, respectivamente, sugerindo um possível papel na regulação da calcificação patológica. A proteína Gla da matriz (MGP), outra VKDP, é reconhecida como um inibidor da calcificação dos tecidos moles. Embora o seu mecanismo de inibição não seja completamente conhecido, diversos estudos mostram a sua ligação a proteínas morfogenéticas do osso (BMPs), conhecidas por promoverem a formação de osso nos tecidos esquelético e vascular, antagonizando a sua função. Contudo, estas proteínas e os seus mecanismos de acção não são suficientes para explicar os inúmeros casos de calcificação ectópica em humanos levando-nos a propor a GRP como um dos reguladores adicionais envolvidos na inibição da calcificação. Considerando a interacção MGP-BMP-2 e o efeito da BMP-2 na expressão da GRP em condrócitos de ratinho, focámo-nos em investigar a importância da GRP na inibição da calcificação através do estudo da interacção com a MGP e BMP-2, quer como um dupleto ou como parte de um complexo proteico. Para este efeito, sobre-expressámos a GRP e MGP em células HEK293T e o seu meio condicionado, ao qual se adicionou BMP-2 recombinante, foi usado em ensaios de imunoprecipitação. Os nossos resultados demonstram, pela primeira vez, uma interação entre a GRP e BMP-2, apoiando a nossa hipótese de que a GRP actua como um regulador da calcificação ectópica e que esta poderá ocorrer através da interacção com a BMP-2. Neste momento, estamos a desenvolver estudos funcionais que julgamos ser determinantes para provar a nossa hipótese original que foi fortemente reforçada com os resultados deste trabalho.
