The DNA repair proteins CSA and CSB play a key role in the regulation of cellular division and differentiation

Abstract

During my PhD research activity I have investigated about Cockayne Syndrome group A and B proteins role in neural differentiation and cytokinesis control, thus demonstrating that they not only participate in DNA repair and / or adjust the trigger of apoptosis but also regulate cell fate decision by taking part in the last step of mitosis, cytokinesis, or cell differentiation. In my first work I have demonstrated that CSB suppression affects the neuronal differentiation capability of human neural progenitor cells. Most strikingly, CSB suppression led to a highly reduced expression of MAP2 (Microtubule-associated Protein 2) accompanied by impaired cell polarization and neuritogenesis, thus explaining the molecular basis of at least some of the neurological symptoms reported in CS patients. Rather, in my second work, I’ve showed a new and previously unpredicted extranuclear role for both CSA and CSB protein in the abscission control, through the ubiquitination and degradation of PRC1 (Protein Regulator of Cytokinesis 1) at the midbody. These findings open a new scenario in the understanding of Cockayne syndrome etiopathology and of CS proteins role in cell physiology, assigning them a key role in cell fate decisions.

Durante la mia attività di Dottorato mi sono occupata dello studio del ruolo delle proteine Cockayne Syndrome gruppo A e B nel differenziamento neurale e nel controllo della citodieresi, dimostrando così che tali proteine non solo sono coinvolte nella riparazione del DNA e nell’apoptosi, ma regolano anche il destino della cellula prendendo parte all’ultima parte della mitosi, la citodieresi, o al differenziamento cellulare. Nel mio primo lavoro ho dimostrato come la soppressione di CSB infici la capacità di differenziare in neuroni delle cellule progenitrici neurali umane. In particolare, la soppressione di CSB porta ad una drastica riduzione dell’espressione di MAP2 (Microtubule-associated Protein 2) accompagnata da una mancanza di polarizzazione cellulare e neuritogenesi, spiegando così almeno in parte le basi molecolari di alcuni dei sintomi neurologici riportati nei pazienti CS. Nel mio secondo lavoro, invece, ho dimostrato un nuovo ed inaspettato ruolo extranucleare per le proteine CSA e CSB nel controllo della citodieresi, attraverso l’ubiquitinazione e la degradazione di PRC1 (Protein Regulator of Cytokinesis 1) al midbody. Queste scoperte aprono un nuovo scenario nella comprensione sia dell’eziopatologia della Sindrome di Cockayne, sia del coinvolgimento delle proteine CS nella fisiologia cellulare, assegnando loro un ruolo chiave nelle decisioni sul destino della cellula.