Functional study of HIPK2 during development

HIPK2 (homeodomain interacting protein kinase 2) é uma proteína quinase nuclear, originalmente identificada por interagir com homeoproteínas. Sua atividade quinase contribui para a regulação de diversas vias, ativando o programa de morte celular em resposta a estímulos externos ou promovendo diferenciação celular por atuar como co-fator de homeoproteínas. A extensa similaridade estrutural com as outras proteínas da mesma família, HIPK1 e HIPK3, sugere que as três HIPKs possuem funções redundantes. Este trabalho pretendeu contribuir para a elucidação das funções de HIPK2 avaliando a expressão desta durante o desenvolvimento em camundongo. Observou-se ampla distribuição do transcrito desde o dia 9.5 pós-coito (dpc). Com o progresso do desenvolvimento, a expressão passou a se concentrar principalmente em tecidos nervosos, sugerindo uma participação de HIPK2 na morfogênese destes. Além disso, foi desenvolvido um sistema in vitro para se avaliar as funções de HIPK2 humana. A inibição de HIPK2 por RNAi em cultura celular humana levou ao aumento de expressão de genes HIPKs, indicando que possa haver um mecanismo de controle transcricional que ajuste os níveis de proteínas HIPKs na célula. O silenciamento de HIPK2 também provocou aumento de expressão de alguns genes homeobox avaliados, sugerindo que HIPK2 possa reprimir a expressão destes genes em humanos. A análise global de expressão gênica e proteômica nas células deficientes para HIPK2 poderá indicar as diferentes vias de atuação desta proteína.HIPK2 is a nuclear protein kinase, originally identified because of its interaction with homeoproteins. Its kinase activity can regulate several pathways, triggering the apoptotic program in response to external stimuli or promoting differentiation by acting as a cofactor for homeoproteins. The extensive similarity with the other two proteins from the same family, HIPK1 and HIPK3, suggests that HIPKs have redundant functions. This work tried to contribute to the body of knowledge regarding the functions of HIPK2 addressing its expression during the mouse development. The transcript is broadly expressed in mouse embryos from day 9.5 post-coitum. As development progresses, its expression concentrates mainly in neural tissues, suggesting a role of HIPK2 in its morphogenesis. In addition, an in vitro system was developed to study HIPK2 functions in human cells. The HIPK2 silencing by RNAi in human cell culture led to a raise in expression of the other HIPKs genes, indicating that there might be a transcriptional mechanism controlling HIPKs proteins levels in the cell. HIPK2 inhibition also caused an increase in expression of some homeobox genes, suggesting that HIPK2 can negatively regulate their expression in humans. A global approach of gene expression and proteomics analysis in the HIPK2 deficient cells will help to identify different pathways in which HIPK2 participates