Διερεύνηση του ρόλου του HIF-2α στην κυτταρική ομοιοστασία

Οι μεταγραφικοί παράγοντες που επάγονται από την υποξία, HIF-1α και HIF-2α, διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην απόκριση των κυττάρων στην υποξία. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν οι μηχανισμοί ρύθμισης της έκφρασης και ενεργοποίησης του ΗΙF-2α και συγκρίθηκαν με εκείνους του HIF-1α.Αρχικά, διερευνήθηκε ο μηχανισμός επαγωγής του HIF-2α σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος στην υποξία ή παρουσία κοβαλτίου και βρέθηκε ότι η υποξία επάγει τον HIF-2α με συμμετοχή των μονοπατιών PI3K και ROS, ενώ το κοβάλτιο χρησιμοποιεί επιπλέον το μονοπάτι των ERK. Παρόλο που ο HIF-2α εντοπίζεται αποκλειστικά στον πυρήνα παρουσία κοβαλτίου, δεν είναι μεταγραφικά ενεργός. Για πρώτη φορά βρέθηκε ότι το κοβάλτιο, σε αντίθεση με την υποξία, δεν επάγει ειδικούς μεταγραφικούς στόχους του HIF-2 σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος, όπως την SOD2 και την EPO. Ωστόσο, το κοβάλτιο επάγει την μεταγραφική ενεργότητα του HIF-2 σε μη ηπατικά καρκινικά κύτταρα και επάγει τη δράση του HIF-1 σε όλες τις κυτταρικές σειρές.Στη συνέχεια, διερευνήθηκε ο μηχανισμός μετα-μεταφραστικής ρύθμισης του HIF-2α και διαπιστώθηκε ότι εμπλέκονται η κινάση της καζεΐνης 1 (CK1) και οι ERK1/2. Βρέθηκε ότι η CK1 επηρεάζει αρνητικά την μεταγραφική ενεργότητα του HIF-2, χωρίς να επηρεάζει την έκφραση του, πιθανόν μέσω φωσφορυλίωσης του στη Ser249, σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος. Όσον αφορά τις ERK1/2, διαπιστώθηκε ότι οι ERK1/2 ενισχύουν τη μεταγραφική ενεργότητα του HIF-2, χωρίς να επηρεάζουν την έκφραση του, αλλά αναστέλλοντας το μηχανισμό πυρηνικής εξαγωγής του HIF-2α. Επίσης, βρέθηκε για πρώτη φορά ότι η αμινοξική περιοχή 366-542 του HIF-2α πιθανόν να περιέχει σήμα πυρηνικής εξαγωγής το οποίο επηρεάζεται άμεσα ή έμμεσα από τη δράση των ERK1/2.Επόμενο στόχο της διατριβής αποτέλεσε η διαλεύκανση του μηχανισμού δράσης του αναστολέα πρωτεασώματος βορτεζομίδη στην επαγωγή του HIF-1α σε κύτταρα καρκίνου του προστάτη και του HIF-2α σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος. Βρέθηκε ότι η βορτεζομίδη μειώνει την επαγόμενη από την υποξία έκφραση του HIF-1α μέσω απενεργοποίησης του μονοπατιού PI3K/Αkt. Επίσης μειώνει και την επαγόμενη από την υποξία μεταγραφική ενεργότητα του HIF-1 μέσω αναστολής των ERK1/2 και μείωσης του πυρηνικού εντοπισμού του HIF-1α σε κύτταρα καρκίνου του προστάτη. Ωστόσο, η δράση της βορτεζομίδης στον HIF-2α σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος, φαίνεται να είναι διαφορετική. Η βορτεζομίδη δεν επηρεάζει την επαγόμενη από την υποξία έκφραση του HIF-2α αλλά μειώνει τη μεταγραφική του ενεργότητα.