La diacilglicerolo chinasi regola l'espressione e la funzione della tirosinasi nei melanociti umani
Il diacilglicerolo (DAG) aumenta il contenuto di melanina dei melanociti umani in vitro e aumenta la pigmentazione della pelle di cavie suine in vivo, ma non si conoscono ancora i meccanismi alla base di tali effetti.
In questo studio, abbiamo caratterizzato il ruolo della diacilglicerolo chinasi (DGK), che fosforila DAG per generare l'acido fosfatidico, nella regolazione della pigmentazione. Sono state identificate dieci isoforme di DGK, ma abbiamo anche scoperto che DGKζ è l'isoforma più abbondante espressa dalle cellule melanocitiche umane.
Il contenuto di melanina, l'attività della tirosinasi, e i livelli della proteina tirosinasi sono stati tutti significativamente ridotti da un inibitore della DGK, ma i livelli di RNA messaggero (mRNA) della tirosinasi e del fattore di trascrizione associato alla microftalmia non sono stati modificati da tale inibizione, e non ci sono stati effetti sull'espressione di altre proteine correlate alla melanogenesi. Brevi RNA interferenti isoforma-specifici hanno mostrato che la riduzione di DGKζ fa diminuire il contenuto di melanina e l'espressione della tirosinasi nelle cellule melanocitiche. La sovra-espressione di DGKζ ha aumentato i livelli della proteina tirosinasi, ma non ha aumentato i livelli mRNA della tirosinasi.
La digestione con glicosidasi ha rivelato che l'inibizione della DGK riduce soltanto la forma matura della tirosinasi, e la diminuzione della tirosinasi che risulta dall'inibizione di DGK potrebbe essere parzialmente bloccata dagli inibitori della proteasi.
Questi risultati suggeriscono che DGK regola la melanogenesi tramite la modulazione del processamento post-traslazionale della tirosinasi, il quale potrebbe essere collegato con il meccanismo di degradazione proteica.
Storia della pubblicazione:
Titolo: Diacylglycerol Kinase Regulates Tyrosinase Expression and Function in Human Melanocytes
Rivista: Journal of Investigative Dermatology (2012) 132, 2791–2799; doi:10.1038/jid.2012.261
Autori: Masakazu Kawaguchi, Julio C Valencia, Takeshi Namiki, Tamio Suzuki, Vincent J Hearing
Affiliazioni: Laboratory of Cell Biology, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA
Department of Dermatology, Yamagata University School of Medicine, Yamagata, Japan
Abstract:
Diacylglycerol (DAG) increases the melanin content of human melanocytes in vitro and increases the pigmentation of guinea pig skin in vivo, but the mechanism(s) underlying those effects remain unknown. In this study, we characterized the role of diacylglycerol kinase (DGK), which phosphorylates DAG to generate phosphatidic acid, in the regulation of pigmentation. Ten isoforms of DGK have been identified, and we show that DGKζ is the most abundant isoform expressed by human melanocytic cells. Melanin content, tyrosinase activity, and tyrosinase protein levels were significantly reduced by a DGK inhibitor, but tyrosinase and microphthalmia-associated transcription factor messenger RNA (mRNA) levels were not changed by that inhibition, and there were no effects on the expression of other melanogenesis-related proteins. Isoform-specific small interfering RNAs showed that knockdown of DGKζ decreased melanin content and tyrosinase expression in melanocytic cells. Overexpression of DGKζ increased tyrosinase protein levels, but did not increase tyrosinase mRNA levels. Glycosidase digestion revealed that inhibition of DGK reduced only the mature form of tyrosinase, and the decrease of tyrosinase resulting from DGK inhibition could be blocked partially by protease inhibitors. These results suggest that DGK regulates melanogenesis via modulation of the posttranslational processing of tyrosinase, which may be related with the protein degradation machinery.
