Caracterización de la expresión de Runx2 y Cbfβ a través del ciclo celular, en células ROBmtert y MC3T3

Abstract

En mamíferos, el factor de transcripción Runx2 es un regulador central de la formación ósea, el cual promueve el compromiso de linaje y la diferenciación mediante la activación de genes de fenotipo óseo en osteoblastos postproliferativos. Sin embargo, recientemente se ha descrito que Runx2 tiene una función antiproliferativa en osteoblastos y preosteoblastos, sustentando la salida del ciclo celular desde la fase G1. Los niveles de Runx2 son regulados por el ciclo celular en las células MC3T3 (preosteoblastos), respecto a las transiciones G1/S y M/G1: la expresión oscila entre niveles máximos, en la fase G1 temprana y mínimos, en la fase S temprana y en mitosis. Cbfß es un cofactor transcripcional que dimeriza con Runx2, aumentando la capacidad de unión al DNA de este factor de transcripción. Adicionalmente, al dimerizar con Runx2, Cbfß lo protege de la ubiquitinación y la consecuente degradación proteosomal. Sin embargo, no se sabe si los niveles proteicos de Cbfß fluctúan a través del ciclo celular. Para dilucidar esto y para obtener un nuevo modelo de estudio para la función antiproliferativa de Runx2, caracterizamos la expresión de Runx2 y Cbfß a través del ciclo celular, en una línea celular derivada de cráneo de embrión de rata (ROBmtert), utilizando células MC3T3 como control. Nuestros resultados indican que los niveles de proteína y mRNA para Runx2 son regulados por el ciclo celular de manera similar en las células MC3T3 y ROBmtert, validando el uso de este nuevo modelo celular. Además, encontamos fluctuación de los niveles proteicos de Cbfß a través del ciclo celular, siguiendo el mismo patrón de expresión de los niveles proteicos de Runx2. Lo anterior sugiere que esta fluctuación es uno de los factores que controla la actividad antiproliferativa de Runx2.

In mammals, the Runx2 (CBFA1/AML3/PEBP2 A) transcription factor is a central regulator of bone formation that promotes lineage commitment and differentiation by activating bone phenotypic genes in postproliferative osteoblasts. However, it has recently been described that Runx2 has a antiproliferative function in osteoblasts and preosteoblasts supporting exit from the cell cycle from G1 phase. Runx2 levels are cell cycle-regulated in MC3T3 cells (preosteoblasts) with respect to the G1/S phases and M/G1 phases transitions: expression oscillates from maximal levels during early G1 phase to minimal levels during early S phase and mitosis. Cbfß is a transcriptional coactivator that dimerizes with Runx2, enhancing DNA binding capacity of this transcription factor. In adittion, by dimerizing with Runx2, Cbfß protects it from ubiquitination and its subsequent proteasomal degradation. However, it is not known if Cbfß protein levels fluctuates throught cell cycle. To elucidate this and to produce a new model to study Runx2 antiproliferative function, we characterize Runx2 and Cbfß expression throught cell cycle, in a rat embryo cranial bone derived-cell line (ROBmtert), using MC3T3 cells as a control. Our results indicate that the levels of Runx2 protein and mRNA are cell cycle- regulated similary in MC3T3 and ROBmtert cells, validating use of this new cellular model. Moreover, we found that Cbfß protein levels fluctuates throught cell cycle, following the same pattern of expression of Runx2 protein levels. This suggests that this fluctuation is one of the factors that control the antiproliferative activity of Runx2.