Identificação de variantes de splicing de ENTPD5 e seus impactos na sobrevida de pacientes com câncer

Abstract

NTPDase5 é uma nucleotidase do retículo endoplasmático que desempenha um importante papel na proteostase como reguladora da N- glicosilação de proteínas e também afeta indiretamente os níveis de ATP intracelular, regulando o metabolismo. Essa enzima foi identificada pela primeira vez em hamster como um proto-oncogene que é ativado após uma deleção pontual que causa uma mudança de fase de leitura e resulta em uma proteína truncada. Proteínas semelhantes em tamanho à NTPDase5 truncada de hamster foram detectadas em amostras humanas através de western blotting usando anti-soro contra o homólogo de hamster, mas um oncogene humano nunca foi descrito. Pesquisando variantes de transcrição no banco de dados GenBank e usando dados do TCGA (The Cancer Genome Atlas), descobrimos que ENTPD5 tem pelo menos 13 variantes de splicing. Foi predito que duas delas geram proteínas truncadas que são semelhantes em tamanho à oncoproteína de hamster. Identificamos três eventos de splicing principais no gene ENTPD5: aceptores alternativos para o éxon 6, salto de éxon e terminadores alternativos. Além disso, também investigamos o impacto dos eventos de splicing em cânceres humanos e descobrimos que o salto do éxon 11 - o evento que leva a proteínas truncadas de tamanho semelhante ao do oncogene do hamster - não afeta a taxa de risco da maioria dos tumores e foi, na verdade, um fator de proteção nos únicos dois estudos nos quais foi significativo. Detectamos que dois principais terminadores alternativos são responsáveis pela maioria dos transcritos em cânceres humanos e que, enquanto um deles contém um importante domínio funcional conservado, a sequência do outro possui um alvo potencial para regulação negativa por miR-215. Também conseguimos identificar quatro padrões principais de impacto do ENTPD5 na sobrevida de pacientes com câncer. Nossos resultados lançam luz sobre uma incerteza de duas décadas sobre a origem das proteínas NTPDase5 truncadas e contribuem na caracterização dos impactos da NTPDase5 em cânceres humanos.

NTPDase5 is a nucleotidase of the endoplasmic reticulum that plays an important role in proteostasis as a regulator of protein N-glycosylation and also indirectly affects the levels of intracellular ATP, regulating the metabolism. This enzyme was first identified in hamster as a proto-oncogene that is activated upon a single nucleotide deletion that causes a frame-shift and results in a truncated protein. Proteins similar in size to the truncated hamster NTPDase5 were detected in human samples through western blotting using anti-serum against the hamster homolog, but a human oncogene was never described. Searching for transcript variants in the GenBank database and using TCGA (The Cancer Genome Atlas) data, we discovered that ENTPD5 has at least 13 splice variants. Two of these are predicted to generate truncated proteins that are similar in size to the hamster oncoprotein. We identified three main splicing events in the ENTPD5 gene: alternative acceptors for exon 6, exon skipping and alternative terminators. In addition, we also investigated the impact of splicing events in human cancers and found that skipping of exon 11 – the event that leads to truncated proteins similar in size to the hamster oncogene – does not affect the hazard ratio of most tumors and was, in fact, a protective factor in the only two cancer studies where it was significant. We detected that two main alternative terminators account for most transcripts in human cancers and that while one of them contains an important conserved functional domain, the sequence of the other is a potential target for negative regulation by miR-215. We also were able to identify four main patterns of impact of ENTPD5 in the survival of cancer patients. Our findings shed light on a two-decade uncertainty about the origin of truncated NTPDase5 proteins and contribute in the characterization of the impacts of NTPDase5 in human cancers.