Dynamics of progesterone receptor interactors in breast cancer cells upon hormone exposure

Abstract

El receptor de la progesterona és un regulador clau per la proliferació de les cèl·lules de càncer de mama dependents d’hormona. El mecanisme d’acció del PR ha tingut un paper important en la resolució del mecanisme molecular d’activació de la transcripció. No obstant això, no hi ha hagut un estudi a fons de les seves interaccions en resposta a hormona. En aquest treball s'han identificat per RIME (immunoprecipitació ràpida per l'espectrometria de masses de proteïnes endògenes) 315 interactors d’alta confiança del PR en cèl·lules de càncer de mama exposades a la potent agonista de la progesterona R5020 durant 0, 1, 5, 15, 30 i 60 minuts. Hem identificat 20 interactors coneguts del PR i 295 de nous. Els interactors del PR trobats formen 4 grups dinàmics; El grup basal, 66 proteïnes presents en nivells similars en tots els temps; grup 1, 41 proteïnes que disminueixen la seva interacció després de l'hormona; grup 2, 115 proteïnes que augmenten la seva interacció ràpidament després de l'hormona; i el grup 3, 91 proteïnes que tenen un augment de la seva interacció constant amb el temps. Els interactors del PR formen complexes funcionals que intervenen en la regulació transcripcional, remodelació de la cromatina, el processament del ARNm, reparació de l’ADN danyat, la degradació proteosomal, proteïnes estabilitzadores i proteïnes de l’estructura nuclear. L'exposició de cèl·lules a l’antagonista parcial de la progesterona RU486 manté la majoria dels interactors del PR, però perd els relacionats amb la regulació de la transcripció. Aquest estudi estableix les bases per a l'anàlisi de les noves funcions dels receptors de progesterona en cèl·lules de càncer de mama.

Progesterone receptor is a key regulatory element in hormone-dependent breast cancer cells proliferation. The mechanism of action of PR has played an important role in solving the molecular mechanism of transcription regulation. However, it has not been a thorough study of its interactors in response to hormone. In this work we have identified by RIME (Rapid Immunoprecipitation Mass spectrometry of Endogenous proteins) 315 high confidence PR interactors in breast cancer cells exposed to the potent progesterone agonist R5020 for 0, 1, 5, 15, 30 and 60 minutes. We have identified 20 known PR interactors and 295 new ones. The found PR interactors form 4 dynamic clusters; Basal cluster, 66 proteins present at similar level at all time points; Cluster 1, 41 proteins decreasing their interaction after hormone; cluster 2, 115 proteins increasing their interaction rapidly after hormone; and cluster 3, 93 proteins increasing their interaction steadily over time. PR interactors form functional complexes involved in transcriptional regulation, chromatin remodelling, mRNA processing, DNA damage repair, proteosomal degradation, protein stability and nuclear structural proteins. Exposure of cells to progesterone partial antagonist RU486 maintain the majority of PR interactors, but loses the interactors related to transcription regulation. This study set the bases for analyses of new functions of progesterone receptor in breast cancer cells.