NOUS MECANISMES DE CONTROL DE REGULADORS DEL CICLE CEL·LULAR

Caracterització del repressor de Start Whi7

El nostre grup ha caracteritzat un nou regulador important en la transició de Start: Whi7. Whi7 actua com a repressor transcripcional del programa de Start col·laborant amb Whi5 en la mencionada funció, de manera que, com ocorre en mamífers amb la família Rb, el control de la iniciació del cicle cel·lular depén del joc entre distints repressors. Els treballs del grup pretenen avançar en la caracterització de la regulació i funció de Whi7 i la seua comparació amb Whi5 en diferents condicions fisiològiques, la qual cosa pot ajudar a entendre com es coordina l'acció de distints repressors en el control de l'inici del cicle cel·lular. A més, s'està investigant la relació existent entre Whi7 i la ruta de la proteinaqunasa C. El fet de que un membre de la família Rb estiga mutat en quasi tots els tumors reforça inclús més la importància d'estudiar el paper d'estos repressors de G1.

Nous mecanismes de control d'altres reguladors del cicle cel·lular

Els treballs del grup també es centren en l'estudi de mecanismes de regulació espacial en el control del cicle cel·lular, mecanismes que impliquen el control de la localització subcel·lular de proteïnes clau per a la progressió en el cicle. S'ha estudiat en particular el paper de la carioferina Msn5 en el control de factors de transcripció (Swi6, Swi4, Mbp1, Swi5, Whi5) així com de cicletes de Start (Cln1, Cln2) . A més, s'investiguen determinants de l'especificitat funcional de ciclinas i la identificació de nous mecanismes que controlen la síntesi i degradació de ciclinas (Cln2, Clb2) .

REGULACIÓ DEL CHECKPOINT D'INTEGRITAT DEL ADN PER PKC

Usant el llevat com a model, el nostre grup ha introduït un nou actor en la resposta a estrés genotóxico: la proteïna quinasa C (PKC) . Anteriorment havíem descrit interaccions genètiques i funcionals que relacionaven a PKC amb la ciclina de fase S Clb5, revelant un solapament funcional amb una nova funció morfogenética per a Clb5 i una nova funció relacionada amb la integritat genòmica per a la ruta PKC. Posteriorment, hem descrit el paper essencial que la MAPK quinasa Slt2 de la ruta PKC juga en la resposta a estrés genotóxico. Més recentment, hem demostrat que l'activitat Pkc1 de llevat és essencial per a l'activació del checkpoint d'integritat del ADN en resposta a nombrosos tractaments genotóxicos. Els mecanismes cel·lulars importants es troben conservats evolutivament des de llevats a humans. Açò és especialment destacable en el camp del cicle cel·lular i en el checkpoint d'integritat del ADN. Així, la isoforma PKCδ de mamífers és capaç de restaurar el funcionament del checkpoint d'integritat del ADN quan s'expressa en cèl·lules de rent mutant pkc1. La funció del checkpoint també està afectat en cèl·lules he-la quan s'inhibix a PKcδ. Tots els resultats indiquen que PKCδ tindria per tant un paper important en el control del checkpoint en cèl·lules de mamífers. La mencionada relació és de gran importància ja que el funcionament correcte del checkpoint és fonamental per a evitar el càncer. De fet, PKCδ ha sigut relacionada amb el desenrotllament de tumors. El treball del grup pretén avançar en el coneixement de les claus moleculars del paper de PKC en el control de la integritat genòmica per mitjà d'un estudi en paral·lel en cèl·lules de llevat i cèl·lules de mamífers.

Estudi en cèl·lules de llevat

Atés que el mecanisme de control del checkpoint d'integritat del ADN per PKC està conservat, l'estudi de Pkc1 de rent pot aportar claus importants sobre la funció de PKCδ. En concret, s'investiga com Pkc1 activa al checkpoint identificant els residus i dominis importants per a la seua funció. Així mateix, s'investiguen nous mecanismes pels quals la MAPK Slt2 de la ruta PKC participa en la resposta cel·lular a estrés genotóxico.

D'altra banda, l'estudi en organismes més senzills com a llevats pot contribuir a l'enteniment de les funcions que du a terme una proteïna en sistemes més complexos. Açò és particularment així en el cas de les famílies proteiques com la de PKCs, ja que permet fer estudis amb una de les isoformas en absència de les altres. Per això, en paral·lel als treballs amb Pkc1, s'estudia com PKCδ controla el checkpoint d'integritat del ADN en llevat. L'estudi amb PKCδ es completa amb el disseny d'un bioassaig en llevat que permeta estudiar l'efecte de compostos d'interés sobre l'activitat PKCδ de manera més senzilla i econòmica i sobretot, sense interferències de les altres isoformas de PKC presents en cèl·lules de mamífers.

Estudi en cèl·lules de mamífers

Els nostres resultats indiquen que PKCδ tindria un paper important en el control del checkpoint en cèl·lules de mamífers. Per a aprofundir en la dita connexió, s'està investigant la resposta a dany en cèl·lules primàries, més concretament en cèl·lules mare embrionàries i cèl·lules mare neurales per l'especial rellevància que el manteniment de la integritat genòmica té en cèl·lules amb un alt poder proliferativo com les cèl·lules mares i el paper clau que juguen en el càncer.

IMPLICACIONS EN CÀNCER: PKCδ I EL CARCINOMA CUTANI DE CÈL·LULES ESCAMOSES

El funcionament correcte del checkpoint d'integritat del ADN és crucial per a la viabilitat de la cèl·lula i per a previndre malalties com el càncer. Els nostres resultats indiquen que PKCδ juga un paper en l'activació del checkpoint, per la qual cosa no és sorprenent que PKCδ haja sigut relacionada amb el desenrotllament de tumors. Com una extensió als treballs d'investigació bàsica amb PKCδ i amb l'objecte d'aprofundir en la connexió de PKCδ amb el càncer, s'està realitzant un estudi sistemàtic de l'activitat PKCδ i de l'estabilitat genòmica en les diferents etapes del desenrotllament del carcinoma cutani de cèl·lules escamoses, un càncer per al que s'ha descrit una relació amb l'activitat PKCδ. PKCδ controla modificacions epigenètiques, per la qual cosa donada la connexió entre epigenètica i càncer, es realitzarà un estudi de l'epigenoma en les diferents etapes del desenrotllament del carcinoma cutani de cèl·lules escamoses (cSCC) . A més, per a aprofundir en el coneixement de l'evolució del carcinoma cutani, s'abordarà l'estudi dels perfils de miRNA, l'expressió diferencial del qual poguera estar relacionada amb una regulació de PKCδ en les cèl·lules tumorals. Es pretén amb això proporcionar una interpretació mecanística a nivell molecular del desenrotllament del cSCC.