Transcriptional activation induced by snail 1 during epithelial-mesenchymal transition

Abstract

La transició epiteli-mesènquima (TEM) és un procés en què cèl lules epitelials, immòbils i amb polaritat apico-basal transiten cap un fenotip mesenquimal o fibroblàstic. L'expressió del factor de transcripció snail1 és suficient per induir TEM en cèl lules en cultiu i és necessari per la majoria de les TEM fisiològiques descrites. Snail1 és un membre de la família de proteïnes amb dits de Zinc que reprimeix gens epitelials (com l'E-cadherina) a través de la unió directa a seqüències especifiques dels promotors anomenades caixes E i posterior reclutament de corepressors. La TEM també es caracteritza per l'activació de gens mesenquimals, però el mecanisme pel qual snail1 indueix l'expressió d'aquests és poc conegut. <br/><br/>En aquest treball demostrem que snail1 actua a nivell transcripcional per incrementar els nivells dels marcadors mesenquimals FN1 (fibronectina) i LEF1 (de l'anglès, lymphoid enhancer-binding factor 1) a través d'un mecanisme nou per aquesta proteïna de dits de Zn que no requereix ni caixes E ni unió directa a l'ADN. A més a més, mostrem que, per a dur a terme l'activació, snail1 coopera amb dos factors de transcripció ja descrits en relació a la TEM: beta-catenina i NF-kappa-B. Els nostres resultats també proven que l'expressió forçada de la E-cadherina evita aquesta cooperació i conseqüent activació gènica. A banda d'aquest mecanisme, també hem descrit que el factor de transcripció TFCP2c, que no havia estat prèviament relacionat amb TEM, és necessari per l'activació del gen FN1 induïda per snail1.

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a cellular process by which no motile epithelial, apico-basal-polarized cells transit towards a motile mesenchymal front-backpolarized phenotype. Expression of the transcription factor snail1 is sufficient to induce EMT in cultured cells and it is required for most of the physiological EMTs described. Snail1 is a member of the Zn finger protein family that represses epithelial genes (such as E-cadherin) by directly binding to specific promoter sequences called E-boxes and subsequent recruitment of corepressors. EMT is also accompanied by activation of mesenchymal genes, however, little is known of how snail1 induces their expression.<br/><br/>In this work we provide evidence that snail1 acts at the transcriptional level to increase the levels of the mesenchymal FN1 (fibronectin) and LEF1 (lymphoid enhancer-binding factor 1) genes through a novel mechanism for this Zn finger protein that does not require neither E-boxes nor direct binding to DNA. Furthermore, we describe a cooperative action in such mechanism between snail1 and two transcription factors previously related to EMT: beta-catenin and NF-kappaB. Our results also show that restoration of E-cadherin levels prevents such cooperation and subsequent activation. In addition, we also demonstrate that TFCP2c, which had not been previously linked to EMT, is also required for snail1-induced transcriptional activation of the FN1 gene.

Programa de doctorat en Biomedicina