PP2A

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12720 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

Críticas para a manutenção da integridade e função epidérmica são as ligações entre os filamentos intermediários (FI) e as junções intercelulares chamadas desmossomos. A proteína da placa citoplasmática desmossômica desmoplakin (DP) é essencial para ancorar o IF à junção. As interações DP-IF são reguladas por um motivo regulador de fósforo dentro do terminal C do DP, controlando a adesão intercelular dos queratinócitos. Aqui identificamos a holoenzima da proteína fosfatase 2A (PP2A) -B55α como a principal serina / treonina fosfatase que regula o terminal C do DP e consequente adesão intercelular. Usando uma combinação de abordagens químicas e genéticas, mostramos que a holoenzima PP2A-B55α interage com DP nas membranas intercelulares em modelos epidérmicos 2D e 3D e amostras de pele humana. Nossos experimentos demonstram que o PP2A-B55α regula o status de fosforilação do DP juncional e é necessário para manter uma forte adesão intercelular mediada pelo desmossomo. Estes dados identificam o PP2A-B55α como parte de um módulo regulador capaz de ajustar a força de adesão intercelular e um candidato a alvo de doença em distúrbios da pele e do coração relacionados ao desmossoma.

As junções de adesão intercelular associadas ao citoesqueleto são essenciais para manter a estabilidade dos tecidos multicelulares e fornecer às células a integridade estrutural para suportar as mudanças no ambiente mecânico do tecido. Isto é particularmente importante em tecidos que sofrem altos níveis externos ou internos de estresse mecânico, como a epiderme estratificada ou o coração. Particularmente importantes para esses tecidos são os desmossomos, junções intercelulares que integram estímulos químicos e mecânicos para permitir a regulação dinâmica do citoesqueleto cortical1,2.

O desmossomo compreende caderinas transmembrana de duas famílias, desmogleínas (Dsg) e desmocolinas (Dsc), duas proteínas de placa de tatu, placofilina (Pkp) e placoglobina (PG), e uma proteína ligante do citoesqueleto de filamento intermediário (IF), desmoplacina (DP). Ao amarrar o citoesqueleto IF à membrana plasmática, o DP fortalece a adesão e distribui forças pelos tecidos1,2. Ao contrário das famílias Dsg, Dsc e Pkp, que são reguladas pela expressão de isoformas em camadas diferenciadas específicas na epiderme estratificada, a DP é a única proteína plaquina do desmossoma e, portanto, é expressa de forma ubíqua em todas as células formadoras de desmossoma . A natureza essencial do DP é melhor destacada pelo fenótipo letal embrionário de camundongos nulos DP e defeitos graves exibidos em tecidos de alta tensão, incluindo a pele e o coração de camundongos de resgate tetraplóides e camundongos knockout específicos para a epiderme . Além disso, mutações no gene DSP resultam em uma série de distúrbios, desde epidermólise bolhosa acantolítica letal (LAEB) até ceratodermia plantar estriada palmar (SPPK), bem como cardiomiopatia arritmogênica (CA) e síndrome cardiocutânea de Carvajal7,8,9,10,11 ,12,13.

Notavelmente, o DP é regulado em parte pela fosforilação processiva de uma repetição de glicina-serina-arginina no seu terminal C diretamente a jusante do sítio de ligação do DP-IF (Fig. 1A) . Trabalhos anteriores do nosso grupo e de outros caracterizaram a forma hipofosforilada do DP como tendo maior afinidade de ligação ao IF que impacta a formação, dinâmica e função do desmossoma . Especificamente, a expressão de mutantes DP constitutivamente hipofosforilados aumentou a força de adesão e a rigidez tecidual, resultando em camadas de células epidérmicas capazes de suportar maior estresse mecânico . A fosforilação do motivo fosforregulador do DP foi previamente identificada como sendo desencadeada pela atividade coordenada da glicogênio sintase quinase 3β (GSK3β) e da proteína arginina metiltransferase 1 (PRMT-1) . Apesar da importância da forma hipofosforilada do DP no fortalecimento da ligação do IF, a fosfatase responsável pela desfosforilação do DP permaneceu desconhecida.