Evolution and molecular characterization of uroplakin 3c, a novel human tetraspanin associated uroplakin protein

Author

Ugarte Chicote, Javier

Director

García-España Monsonís, Antonio

Date of defense

2016-02-01

Pages

132 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament de Medicina i Cirurgia

Abstract

Les uroplaquines (UPKs) són proteïnes integrals de membrana que formen les plaques de l’uroteli. Tot i que aquestes plaques es troben solament a l’uroteli de mamífers, les UPKs existeixen també en vertebrats inferiors que els hi manca l’uroteli. Aquestes poden dividir-se en dos tipus, les UPK1a i UPK1b, pertanyent a la família de les tetraspanines, i les UPK2/3, composades per UPK2, UPK3a i UPK3b, les quals travessen la membrana una sola vegada i es desconeix la relació evolutiva que pugen tindre amb altres famílies de proteïnes. Nosaltres, hem identificat 3 nous ortòlegs de les UPK2/3 (UPK3c, expressada en humans, UPK2b i UPK3d); hem identificat l’origen de les UPKs en l’ancestre comú de vertebrats i hem establert una relació evolutiva entre les UPK2/3s i el més antic dels receptors de tirosina fosfatasa (R3 PTPRs). Analitzant l’expansió dels loci genètics de l’UPK3c i les duplicacions segmentals que van tenir lloc en el goril•la, ximpanzé i humà, hem trobat que, possiblement, la transposició intracromosomal d’una de les duplicacions segmentals va ser a través d’un intermediari circular. Mitjançant l’ús de tècniques de biologia molecular, hem trobat que l’UPK3c s’expressa en un ampli rang de teixits, principalment a la còrnia; que està N-glicosilada en còrnia humana, pterígion i a tumors de bufeta; així com, que es localitza principalment a les capes basal i intermèdia de l’uroteli de ratolí però es absent a les plaques de l’uroteli. En tumors de bufeta humà, l’expressió de l’UPK3c està augmentada en tumors de baix grau (9/11), mentre que en aquells d’alt grau (6/11) o invasius (3/9) està disminuïda.


Las uroplaquinas (UPKs) son unas proteínas integrales de membrana que forman las placas del urotelio. Indistintamente de que estas placas se encuentran solamente en el urotelio de mamíferos, las UPKs también existen en vertebrados inferiores que carecen de urotelio. Las UPKs pueden ser divididas en dos tipos, por un lado UPK1a y UPK1b, quepertenecen a la familia de las tetraspaninas y por otro lado las uropalkinas UPK2/3 (UPK2, UPK3a y UPK3b), que atraviesan la membrana solo una vez y de las cuales se desconoce que estén relacionadas evolutivamente con otras familias de proteínas. Nosotros, hemos identificado 3 nuevos ortólogos de las UPK2/3 (UPK3c que se expresa en humanos, UPK2b y UPK3d); localizado el origen de las UPKs en el ancestro común de vertebrados; encontrado una relación evolutiva entre UPK2/3s y llas tirosina fosfatasas (R3 PTPRs) que son proteínas más antiguas;analizado la expansión de los loci genéticos de UPK3c y las duplicaciones segmentales que tuvieron lugar en gorila, chimpancé y humano, y encontrado que posiblemente la transposición intracromosomal de una de las duplicaciones segmentales se produjese a través de un intermediario circular. Mediante el uso de técnicas de biología molecular, hemos encontrado que UPK3c se expresada en un amplio rango de tejidos huamnos predominantemente en cornea. Además, hemos observado que UPK3c está N-glicosilada en cornea humana, pterigion y en tumores de vejiga; que UPK3c se localiza predominantemente en las capas basal e intermedia del urotelio de ratón y no se encuentra en las placas del urotelio. En muestras de tumores de vejiga humanos, pudimos observar que el numero de tumores que expresan UPK3c es mayor en tumores superficiales de bajo grado (9/11) y disminuye en los tumores de alto grado (6/11) y en los invasivos (3/9).


Uroplakins (UPKs) are integral membrane proteins that form the urothelial plaques. Despite the fact that these plaques are unique to the urinary bladder of mammals, UPKs also exist in lower vertebrates without a typical urothelium. Uroplakins can be divided into two types. UPK1a and UPK1b, which belong to the tetraspanin family and UPK2/3 uroplakins that comprises UPK2, UPK3a and UPK3b, span the membrane only once and are not known to be related to any other protein family. We have identify three novel UPK2/3 ortholog groups (UPK3c that is expressed in humans, UPK2b and UPK3d), report the origin of UPKs in the common ancestor of vertebrates and the evolutionary relationship between UPK2/3s and the more ancient tyrosine phosphatase receptors (R3 PTPRs). The joint expansion of the UPK3c genetic loci and segmental duplications in the gorilla, chimpanzee and homo and we found that intrachromosomal transposition of one of these segmental duplication could have been produced by a circular intermediate Using molecular biology techniques we found UPK3c expression widespread in human tissues, particularly strong in corneal tissue. Additionally, UPK3c is N-glycosilated in human normal corneal tissue, pterygium and bladder tumors; localizes predominately to the basal and intermediate cell layers of the mouse urothelium and is absent in the urothelial plaques. Finally in human bladder cancer the number of superficial low grade tumors expressing UPK3c assessed by immunoblot was higher than in superficial superficial high grade tumors or invasive tumors .

Keywords

uroplaquina; bufeta; cancer; vejiga; uroplakin; bladder

Subjects

004 - Computer science and technology. Computing. Data processing; 575 - General genetics. General cytogenetics; 577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics; 615 - Pharmacology. Therapeutics. Toxicology

Knowledge Area

Ciències de la salut

Documents

TESI.pdf

13.36Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)