La glicosiltransferasa ST6GAL1 contribuye a la regulación de la pluripotencia en células madre pluripotentes humanas.

Año de publicación:

2015

Autores:

Yu-Chieh Wang, Jason W Stein, Candace L Lynch, Ha T Tran, Chia-Yao Lee, Ronald Coleman, Adam Hatch, Victor G Antontsev, Hun S Chy, Carmel M O'Brien, Shashi K Murthy, Andrew L Laslett, Suzanne E Peterson, Jeanne F Loring

Identificación de PubMed:

26304831

Subvenciones de financiación:

Centro TSRI para la investigación de hESC
Laboratorio colaborativo para la investigación de células madre embrionarias humanas en el Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham
La matriz de células madre: un mapa de las vías moleculares que definen las células pluripotentes
Garantizar la seguridad de la terapia celular: un proceso de control de calidad para la purificación y validación celular

Resumen público:

Muchos estudios han sugerido la importancia de la glicosilación de macromoléculas mediada por glicosiltransferasa en la regulación de estados pluripotentes en células madre pluripotentes humanas (hPSC). Aquí, observamos que la sialiltransferasa ST6GAL1 se expresaba preferentemente en hPSC indiferenciadas en comparación con células no pluripotentes. Una lectina que reconoce preferentemente galactósidos α-2,6 sialilados mostró una fuerte reactividad de unión con hPSC indiferenciadas y sus glicoproteínas, y lo hizo en mucho menor medida con células diferenciadas. Además, la regulación negativa de ST6GAL1 en hPSC indiferenciadas provocó una disminución de la proteína POU5F1 (también conocida como OCT4) y alteró significativamente la expresión de muchos genes que organizan la morfogénesis celular durante la diferenciación. La inducción de pluripotencia celular en células somáticas se vio sustancialmente impedida por la supresión de ST6GAL1 mediada por shRNA, parcialmente a través de la interferencia con la expresión de POU5F1 y SOX2 endógenos. Dirigirse a la actividad ST6GAL1 con un inhibidor de sialiltransferasa durante la reprogramación celular dio como resultado una reducción dependiente de la dosis en la generación de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC). En conjunto, nuestros datos indican que ST6GAL1 desempeña un papel importante en la regulación de la pluripotencia y la diferenciación en hPSC, y el estado pluripotente en las células humanas puede modularse utilizando herramientas farmacológicas para apuntar a la actividad de la sialiltransferasa.

Resumen científico:

Muchos estudios han sugerido la importancia de la glicosilación de macromoléculas mediada por glicosiltransferasa en la regulación de estados pluripotentes en células madre pluripotentes humanas (hPSC). Aquí, observamos que la sialiltransferasa ST6GAL1 se expresaba preferentemente en hPSC indiferenciadas en comparación con células no pluripotentes. Una lectina que reconoce preferentemente galactósidos alfa-2,6 sialilados mostró una fuerte reactividad de unión con hPSC indiferenciadas y sus glicoproteínas, y lo hizo en mucho menor medida con células diferenciadas. Además, la regulación negativa de ST6GAL1 en hPSC indiferenciadas provocó una disminución de la proteína POU5F1 (también conocida como OCT4) y alteró significativamente la expresión de muchos genes que organizan la morfogénesis celular durante la diferenciación. La inducción de pluripotencia celular en células somáticas se vio sustancialmente impedida por la supresión de ST6GAL1 mediada por shRNA, parcialmente a través de la interferencia con la expresión de POU5F1 y SOX2 endógenos. Dirigirse a la actividad ST6GAL1 con un inhibidor de sialiltransferasa durante la reprogramación celular dio como resultado una reducción dependiente de la dosis en la generación de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC). En conjunto, nuestros datos indican que ST6GAL1 desempeña un papel importante en la regulación de la pluripotencia y la diferenciación en hPSC, y el estado pluripotente en las células humanas puede modularse utilizando herramientas farmacológicas para apuntar a la actividad de la sialiltransferasa.