The role of the leukemia-associated ETO homologue repressors in hematopoiesis

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Blodet fyller livsviktiga uppgifter i kroppen såsom syretransport och infektionsförsvar. De röda blodkropparna sköter syretransporten och de vita blodkropparna hanterar infektionsskyddet eller immunförsvaret. Blodplättar står för blodets levring vid blödning. Efterhand förbrukas blodcellerna och därför sker en kontinuerlig nybildning. Vid akut behov kan produktionen av blodceller öka mycket snabbt. De olika blodcellerna bildas från ursprungsceller (stamceller) i benmärgen vilka förökar sig samtidigt som de mognar. Det krävs ett regleringssystem för att bestämma vilka gener (arvsanlag) som ska komma till uttryck (slås på) för att styra cellväxt och utmognad. Det krävs också ett regleringssystem för att bestämma vilka gener som ska stängas av. Det sistnämnda systemet är i fokus för detta arbete vilket handlar om proteiner som stänger av gener (gen-tystare). De studerade gen-tystarna utgörs av ETO-släktet, i vilket proteinet ETO (Eight Twenty One) och ytterligare två släktingar ingår. ETO-släktet har visat sig vara involverat vid leukemi. Vid en viss typ av leukemi har man nämligen funnit att ETO genen är förenad med en annan gen. Ett nytt protein, ett s.k. fusionsprotein, bildas istället och dess funktion är förändrad. Leukemiceller visar en störd utmognad. De förökar sig kontinuerligt men mognar inte vilket leder till en ansamling av omogna leukemiceller som inte förmår skydda mot infektioner på ett normalt sätt. Det ETO-innehållande fusionsproteinet tycks spela en roll för uppkomsten av den typiska mognadshämningen hos leukemiceller. ETO-släktets normala roll är okänd och dess inblandning i blodbildning och leukemi håller på att kartläggas. Vi fann att ETO-släktingar både kan binda till sig själva och till varandra. Om denna korsvisa bindning sker i en normal miljö innebär detta att ETO-släktingarna kan samarbeta i deras gen-tystande aktiviteter. Dessutom fann vi att leukemispecifika fusionsproteiner också kan binda till ETO-släktingar, vilket skulle kunna störa deras gen-tystande funktioner. ETO-släktingar binder inte bara till varandra utan ingår också i komplex med icke- besläktade proteiner som bidrar till den gen-tystande effekten. För att förstå samspelet mellan ETO-släktingar och andra proteiner i sådana komplex studerade vi den gen-tystande effekten hos somliga av de ingående proteinerna. Våra forskningsresultat antyder att ETO-släktingarna har starkt gen-tystande aktivitet jämfört med de övriga proteinerna i komplexet. ETO-släktingarna tycks förmedla och förstärka komplexets gen-tystande aktvitet. Vi fann att ETO-släktingar produceras under blodbildningen. En av de tre ETO-släktingarna bildas särskilt under utvecklingen av de syretransporterande röda blodkropparna och inte i andra blodceller. Denna ETO-släkting kan därför ha en viktig roll i regleringen av de röda blodkropparnas bildning. Vid vita och röda blodcellers utmognad observerades för övrigt en minskning av en annan ETO-släkting. Detta kan betyda att somliga ETO-släktingar måste minska för att tillåta mognadsprocessen. Vi fann även att en av ETO-släktingarnas bildning hämmades i ett leukemi-likt system. Detta föranleder oss att tro att en minskad mängd ETO-släkting leder till att cellerna i detta system förblir omogna. Denna minskning kan vara en bidragande faktor till att leukemi utvecklas. Detta arbete har gett en ökad förståelse för ETO-släktets roll i blodbildningen och dess koppling till leukemi. Genom samspel med andra proteiner tror vi att ETO-släktet bidrar till att bibehålla den jämvikt mellan genaktivering och gen-tystning som krävs för en normal blodbildning. En förståelse av denna jämvikt och den ojämvikt som råder vid leukemi kan i förlängningen bidra till nya idéer för behandling av blodsjukdomar.