NUEVOS MECANISMOS DE CONTROL DE REGULADORES DEL CICLO CELULA

Caracterización del represor de Start Whi7

Nuestro grupo ha caracterizado un nuevo regulador importando en la transición de Start: Whi7. Whi7 actúa como represor transcripcional del programa de Start colaborando con Whi5 en la mencionada función, de forma que, como ocurre en mamíferos con la familia Rb, el control de la iniciación del ciclo celular depende del juego entre distintos represores. Los trabajos del grupo pretenden avanzar en la caracterización de la regulación y función de Whi7 y su comparación con Whi5 en diferentes condiciones fisiológicas, lo cual puede ayudar a entender como se coordina la acción de distintos represores en el control del inicio del ciclo celular. Además, se está investigando la relación existente entre Whi7 y la ruta de la proteinaqunasa C. El hecho de que un miembro de la familia Rb esté mutado en casi todos los tumores refuerza incluso más la importancia de estudiar el papel de estos represores de G1.

Nuevos mecanismos de control otros reguladores del ciclo celular

Los trabajos del grupo también se centran en el estudio de mecanismos de regulación espacial en el control del ciclo celular, mecanismos que implican el control de la localización subcel·lular de proteínas clave para la progresión en el ciclo. Se ha estudiado en particular el papel de la carioferina Msn5 en el control de factores de transcripción (Swi6, Swi4, Mbp1, Swi5, Whi5) así como de cicletes de Start (Cln1, Cln2) . Además, se investigan determinantes de la especificidad funcional de ciclinas y la identificación de nuevos mecanismos que controlan la síntesis y degradación de ciclinas (Cln2, Clb2).

REGULACIÓN DEL CHECKPOINT De INTEGRIDAD DEL ADN POR PKC

Usando la levadura como modelo, nuestro grupo ha introducido un nuevo actor en la respuesta a estrés genotóxico: la proteína quinasa C (PKC) . Anteriormente habíamos descrito interacciones genéticas y funcionales que relacionaban a PKC con la ciclina de fase S Clb5, revelando un solapamiento funcional con una nueva función morfogenética para Clb5 y una nueva función relacionada con la integridad genómica para la ruta PKC. Posteriormente, hemos descrito el papel esencial que la MAPK quinasa Slt2 de la ruta PKC juega en la respuesta a estrés genotóxico. Más recientemente, hemos demostrado que la actividad Pkc1 de levadura es esencial para la activación del checkpoint de integridad del ADN en respuesta a numerosos tratamientos genotóxicos. Los mecanismos celulares importantes se encuentran conservados evolutivamente desde levaduras a humanos. Esto es especialmente destacable en el campo del ciclo celular y en el checkpoint de integridad del ADN. Así, la isoforma PKCδ de mamíferos es capaz de restaurar el funcionamiento del checkpoint de integridad del ADN cuando se expresa en células de levadura mutando pkc1. La función del checkpoint también está afectado en células he-la cuando se inhibe a PKcδ. Todos los resultados indican que PKCδ tendría por lo tanto un papel importante en el control del checkpoint en células de mamíferos. La mencionada relación es de gran importancia puesto que el funcionamiento correcto del checkpoint es fundamental para evitar el cáncer. De hecho, PKCδ ha sido relacionada con el desarrollo de tumores. El trabajo del grupo pretende avanzar en el conocimiento de las claves moleculares del papel de PKC en el control de la integridad genómica por medio de un estudio en paralelo en células de levadura y células de mamíferos.

Estudio en células de levadura

Dado que el mecanismo de control del checkpoint de integridad del ADN por PKC está conservado, el estudio de Pkc1 de levadura puede aportar claves importantes sobre la función de PKCδ. En concreto, se investiga como Pkc1 activa al checkpoint identificando los residuos y dominios importantes para su función. Así mismo, se investigan nuevos mecanismos por los cuales la MAPK Slt2 de la ruta PKC participa en la respuesta celular a estrés genotóxico.

Por otro lado, el estudio en organismos más sencillos como levaduras puede contribuir al entendimiento de las funciones que lleva a cabo una proteína en sistemas más complejos. Esto es particularmente así en el caso de las familias proteicas como la de PKCs, puesto que permite hacer estudios con una de las isoformas en ausencia de las otras. Por eso, en paralelo a los trabajos con Pkc1, se estudia como PKCδ controla el checkpoint de integridad del ADN en levadura. El estudio con PKCδ se completa con el diseño de un bioassaig en levadura que permita estudiar el efecto de compuestos de interés sobre la actividad PKCδ de manera más sencilla y económica y sobre todo, sin interferencias de las otras isoformas de PKC presentes en células de mamíferos.

Estudio en células de mamíferos

Nuestros resultados indican que PKCδ tendría un papel importante en el control del checkpoint en células de mamíferos. Para profundizar en la dicha conexión, se está investigando la respuesta a daño en células primarias, más concretamente en células madre embrionarias y células madre neurales por la especial relevancia que el mantenimiento de la integridad genómica tiene en células con un alto poder proliferativo como las células madres y el papel clave que juegan en el cáncer.

IMPLICACIONES EN CÁNCER: PKCδ I EL CARCINOMA CUTÁNEO DE CÉLULAS ESCAMOSES

El funcionamiento correcto del checkpoint de integridad del ADN es crucial para la viabilidad de la célula y para prevenir enfermedades como el cáncer. Nuestros resultados indican que PKCδ juega un papel en la activación del checkpoint, por lo cual no es sorprendente que PKCδ haya sido relacionada con el desarrollo de tumores. Como una extensión a los trabajos de investigación básica con PKCδ y con el objeto de profundizar en la conexión de PKCδ con el cáncer, se está realizando un estudio sistemático de la actividad PKCδ y de la estabilidad genómica en las diferentes etapas del desarrollo del carcinoma cutáneo de células escamoses, un cáncer para el que se ha descrito una relación con la actividad PKCδ. PKCδ controla modificaciones epigenéticas, por lo cual dada la conexión entre epigenética y cáncer, se realizará un estudio del epigenoma en las diferentes etapas del desarrollo del carcinoma cutáneo de células escamoses (cSCC) . Además, para profundizar en el conocimiento de la evolución del carcinoma cutáneo, se abordará el estudio de los perfiles de miRNA, la expresión diferencial del cual pudiera estar relacionada con una regulación de PKCδ en las células tumorales. Se pretende con esto proporcionar una interpretación mecanística a nivel molecular del desarrollo del cSCC.