La fosforilazione JAK2-mediata di HNRNPA1 come difesa contro l’espressione di retrovirus endogeni nel sangue periferico murino

Haematopoiesis is strictly regulated since several insults might disrupt the complex process of self-renewal and differentiation of the haematopoietic niche. Endogenous retroviruses (ERVs) are transposable elements responsible for insertional mutagenesis via a copy-and-paste mechanism. Since they undermine genome stability, their loci are silenced through hypermethylation in many tissues. In murine haematopoietic stem cells (HSCs), JAK2 migrates into the nucleus and phosphorylates HNRNPA1. This protein prevents the Intracisternal-A-particles (IAPs) - a highly active class of ERVs – from being expressed, thus safeguarding genomic integrity. Loss of HNRNPA1 phosphorylation in HSCs leads to a dramatic increase in IAP expression, potentially deleterious for cell functioning and differentiation. In this study, quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) assays were used to measure IAP expression in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), and mice phenotype and blood counts were studied to determine the effect of loss of HNRNPA1 phosphorylation on IAP expression. We show that IAP expression is constitutionally high in PBMCs and is regulated by HNRNPA1 phosphorylation only in male individuals. We also demonstrate that HNRNPA1 phosphomutant male individuals – where JAK2-mediated HNRNPA1 phosphorylation is prevented – have alterations in haematopoiesis and lose weight over time.

L’ematopoiesi è un processo strettamente regolato, dal momento che molti insulti possono minacciare il complesso processo di auto-rinnovamento e differenziazione della nicchia ematopoietica. I retrovirus endogeni (ERVs) sono elementi trasponibili responsabili, attraverso un meccanismo copia-e-incolla, di mutagenesi inserzionale. Poiché essi minano la stabilità genomica, i loro loci sono silenziati in molti tessuti attraverso ipermetilazione. Nelle cellule staminali ematopoietiche (HSCs) murine, JAK2 migra nel nucleo e fosforila HNRNPA1. Questa proteina previene l’espressione degli Intracisternal-A-particles (IAPs) - una classe di retrovirus endogeni (ERVs) murini molto attiva – in questo modo salvaguardando l’integrità genomica. La perdita della fosforilazione di HNRNPA1 nelle HSCs porta a un drastico incremento dell’espressione degli IAP, potenzialmente deleterio per funzionamento e differenziazione cellulare. In questo studio, la tecnica di Polymerase Chain Reaction quantitativa (qPCR) è stata utilizzata per misurare l’espressione degli IAP nelle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMCs), mentre il fenotipo e l’emocromo di una coorte murina sono stati studiati nel tempo per determinare gli effetti della perdita della fosforilazione di HNRNPA1 sull’espressione degli IAP. Viene dimostrato che l’espressione di questi ultimi è costituzionalmente elevata nelle PBMCs ed è regolata dalla fosforilazione di HNRNPA1 esclusivamente negli individui di sesso maschile. Viene anche provato che i maschi fosfomutanti per HNRNPA1 – in cui la fosforilazione JAK2-mediata di HNRNPA1 è prevenuta – mostrano alterazioni dell’ematopoiesi e calo ponderale.