Characterization of CSTB function as a modultor of histone clipping in neural stem cell differentiation

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202006052622
Title: Characterization of CSTB function as a modultor of histone clipping in neural stem cell differentiation
Author: Aksentjeff, Katri
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202006052622
http://hdl.handle.net/10138/315897
Thesis level: master's thesis
Degree program: Neurotieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Neuroscience
Magisterprogrammet i neurovetenskap
Specialisation: Neurotiede
Neuroscience
Neurovetenskap
Abstract: Etenevä myoklonusepilepsia (Unverricht-Lundborgin tauti, EPM1) on varhaisnuoruudessa alkava hermorappeumasairaus, joka johtuu kystatiini B (CSTB)-proteiinia koodittavan geenin virheistä. Tyypillisiä EPM1:n oireita ovat tahdottomat ja ärsykeherkät lihasnykäykset, toonis-klooniset epileptiset kohtaukset sekä tasapainohäiriöt. Kystatiini B proteiini inhiboi kysteiini-proteaasia, kuten katsepsiini L:ää, jonka tiedetään pilkkovan histoni H3-proteiinin aminoterminaalista päätä hiiren alkioiden kantasolujen erilaistumisessa. Tutkimusryhmämme on aikaisemmin käyttänyt tautimallintamiseen Cstb-poistogeenisen hiirimallin aivojen hermokantasoluja ja osoittanut, että CSTB osallistuu hermokantasolujen erilaistumisen epigeneettiseen säätelyyn ja kromatiinirakenteen palautumattomaan muokkaukseen inhiboimalla katepsiini L-välittteistä histoni H3-proteiinin aminoterminaalisen pään pilkkomista. Tässä tutkimuksessa käytimme villityypin 13.5-päiväisien hiirien alkioiden aivoista eristettyjä hermokantasoluja ja tutkimme ulkoisten soluviljelyssä käytettyjen erilaistumissignaalien vaikutuksia hiiren ex vivo hermokantasolumalliin. Vahvistimme, että solut, joissa histoni H3-proteiinin aminoterminaalisten päiden pilkkominen tapahtuu, ovat pääasiassa hermosoluja. Seuraavaksi, lisäsimme kystatiini B-puutteisen hiiren hermokantasoluihin CSTBtä, ja vahvistimme solujen fenotyypin palautumisella, että CSTB säätelee histoni H3-proteiinin aminoterminaalisten päiden pilkkomista, ja että se on pilkkomista estävä säätelytekijä. Lisäksi osoitimme, että katepsiini B ja katepsiini L eivät ilmenny hermokantasolujen tumissa ennen erilaistumista villityypin hiiren hermokantasoluista tehdyissä jääleikkeissä.The progressive myoclonus epilepsy of Unverricht-Lundborg type (EPM1) is a neurodegenerative disease caused by loss-of-function mutations in the cystatin B gene (CSTB) with juvenile onset, stimulus sensitive action-activated myoclonus, generalized tonic-clonic seizures and ataxia. The cystatin B (CSTB) protein inhibits cysteine proteases, such as cathepsin L, which has been reported to cleave histone H3 N-terminal tails in mouse embryonic stem cell differentiation. We have shown previously that histone H3 cleavage is an irreversible epigenetic chromatin modification, which occurs in cystatin B-deficient (Cstb-/-) mice derived neural progenitor cells during differentiation. In this study, first, we used the wild-type E13.5 mice brain derived neural cells in culture to determine the effect of extrinsic signaling factors to our earlier developed ex vivo neurosphere cell model. We also confirmed that the histone H3 cleavage positive progenitor cells are primarily neuronal cells. Then, we used phenotype rescue of Cstb-/- neural progenitor cells and showed that CSTB is a negative regulator of histone H3 cleavage. In wt mouse neurosphere cryosections, we showed that cathepsin B and L are not expressed in the nucleus of neural cells before differentiation.
Subject: EPM1
NPC
Differentiation
Histone cleavage
Histone proteolysis


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Aksentjeff_Katri_pro_gradu_2020.pdf 7.876Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record