Introdução: A calcificação vascular é altamente prevalente em pacientes com doença renal crônica (DRC), e os mecanismos subjacentes permanecem indefinidos. Vários estudos indicaram um papel importante da ubiquitinação de proteínas na calcificação vascular. No entanto, o papel das ligases de ubiquitina E3 na calcificação vascular permanece pouco compreendido.

Métodos: A calcificação das células do músculo liso vascular (VSMCs) foi induzida por alto teor de fosfato. O modelo de camundongo com DRC foi induzido por uma dieta com adenina, e o modelo de rato com DRC foi estabelecido usando o método de nefrectomia 5/6. Camundongos eliminatórios de adenovírus, siRNA, vírus adeno-associado e TRIM16 (motivo tripartido 16) específicos para células musculares lisas foram usados para investigar o papel do TRIM16 na calcificação vascular. Espectrometria de massa de imunoprecipitação e ensaio de ubiquitinação foram usados para dissecar como o TRIM16 regula a calcificação vascular.

Resultados: A análise bioinformática sugeriu que a ubiquitina E3 TRIM16 poderia ser um modulador chave da calcificação vascular. A expressão de TRIM16 aumentou durante a calcificação vascular. A superexpressão de TRIM16 exacerbou a calcificação VSMC e a calcificação aórtica de ratos com DRC. Em contraste, a eliminação do TRIM16 aliviou a calcificação VSMC e a calcificação aórtica em ratos com DRC. Além disso, a deleção de TRIM16 inibiu a calcificação de VSMC e a calcificação aórtica em camundongos sobrecarregados com VitD3 e camundongos com DRC. Mecanicamente, a espectrometria de massa de imunoprecipitação revelou que o DAB2 (homólogo 2 desativado) era o alvo potencial a partir do TRIM16. A coimunoprecipitação mostrou que o domínio SPRY do TRIM16 interagiu com o domínio rico em prolina do DAB2. Além disso, o ensaio de ubiquitinação revelou que o domínio SPRY de TRIM16 é necessário para a ubiquitinação de DAB2 ligada a K63 mediada por TRIM16 no resíduo K656. Digno de nota, a eliminação do DAB2 inibiu a calcificação do VSMC induzida por TRIM16. Além disso, a eliminação do DAB2 antagonizou a endocitose da integrina β1 e a subsequente ativação da sinalização FAK (quinase de adesão focal) -STAT3 (transdução de sinal e fator de ativação transcricional 3) induzida pela superexpressão de TRIM16.

Conclusões: Nosso estudo demonstra pela primeira vez que a ubiquitina ligase E3 TRIM16 catalisa a ubiquitinação K63 do adaptador endocítico DAB2, levando à endocitose da integrina β1 e ativação da sinalização FAK-STAT3, e subsequentemente exacerba a calcificação vascular, sugerindo que o eixo TRIM16-DAB2 é um alvo terapêutico promissor para a calcificação vascular.

Palavras-chave: endocitose ; integrinas; ubiquitina-proteína ligases; ubiquitinação; calcificação vascular.