IMIM - Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques

Transició epiteli-mesènquima i progressió tumoral Antonio García de Herreros

Tornar

Lligases d'ubiquitina involucrades en la regulació d'Snail durant la EMT i el càncer. Dr. Víctor Díaz

El nostre grup està interessat en l'estudi de la transició epiteli-mesènquima (o EMT per " Epithelial to mesenchymal transition "), procés que ocorre durant el desenvolupament embrionari i també en les cèl·lules tumorals. L'EMT està caracteritzada per la pèrdua de marcadors epitelials com l'E-Caderina i pel guany de marcadors mesenquimals com la fibronectina. Estudis previs del nostre grup han demostrat que l'expressió del factor transcripcional Snail1 és suficient per desencadenar l'EMT durant la progressió tumoral.

Snail1 és una proteïna altament inestable, a causa de la ràpida degradació pel proteasoma després de ser ubiquitinat. En general, la ubiquitinació requereix de la participació de diversos enzims: E1 o activador de la ubiquitina, E2 o de conjugació d'ubiquitina i els enzims E3 o lligases d'ubiquitina. El nostre grup ha caracteritzat la proteïna F -box anomenada FBXL14 com a part essencial d'un complex E3 d’ubiquitinació. FBXL14 presenta una localització citoplasmàtica i és capaç de poli-ubiquitinar Snail1 en les lisines 98, 137 i 146. Els nivells de mRNA de FBXL14 disminueixen durant la hipòxia tant en models cel·lulars com en adenocarcinomes de còlon, causant una estabilització de Snail1 i la induccció d'EMT en aquests sistemes (Viñas-Castells et al, 2010).

La nostra investigació més recent indica que una elevada proporció de Snail1 també està ubiquitinat al nucli. Gràcies a un screening amb una llibreria de shRNAs hem caracteritzat la FBXL5 com la ligasa E3 que ubiquitina Snail1 en el nucli. Snail1 i FBXL5 s'uneixen a través de la regió C-terminal d’Snail1 afavorint la seva degradació. FBXL5 es troba en el nucli i és capaç de poli-ubiquitinar Snail1 en les lisines K85, K146 i K234. És interessant remarcar que la K234 d’Snail1 es troba en el seu C-terminal, regió que conté dominis amb dits de zinc necessaris per la unió al DNA. Una nova funció inesperada per a la FBXL5 és la capacitat de modular els nivells de Snail1 units a cromatina. Probablement la ubiquitinació del C-terminal d' Snail1 disminueix la seva capacitat d'unir-se al DNA. Curiosament, la degradació d’Snail1 per la FBXL5 continua passant al citoplasma, tot i que la ubiquitinació es dugui a terme en el nucli. Per tant és probable que la ubiquitinació per la FBXL5 faciliti l'exportació d’Snail1 i la seva posterior degradació al citoplasma. La proteïna FBXL5 uneix ferro per ser funcional i estable. L'eliminació del ferro o el tractament amb radiació gamma disminueixen els nivells de FBXL5, estabilitzant Snail1 en aquestes condicions (Viñas-Castells et al, 2014).

Actualment el nostre grup intenta caracteritzar dos nous mecanismes d'estabilització d’Snail1. El primer model inclou la participació dels enzims que eliminen les cadenes de poli-ubiquitina de Snail1 (deubiquitinasas). Aquests enzims són un interessant blanc terapèutic en tumors que sobreexpressen Snail1, ja que la seva inhibició farmacològica faria disminuir els nivells de Snail1 i per tant actuarien bloquejant l'EMT. Com a segon model estudiem la fosforilació d’Snail1 per GSK3β com un potent inductor de la seva degradació. Resultats previs indicaven un paper important d’AKT2 a l'EMT (Villagrasa P; 2012). Les nostres investigacions en cèl·lules endotelials activades per Notch, indiquen un paper destacat d’AKT2 en la inactivació de GSK3β, resultant en un augment dels nivells de Snail1.

Referències

  • Viñas-Castells R, Beltran M, Valls G, Gómez I, García JM, Montserrat-Sentís B, Baulida J, Bonilla F, García de Herreros A and Díaz VM. The hipoxia-controlled FBXL14 ubiquitin ligase targets SNAIL1 for proteasome degradation. Journal of Biological Chemistry. 2010. 285(6): p. 3794-805.
  • Villagrasa P, Díaz VM, Viñas-Castells R, Peiró S, Del Valle-Pérez B, Dave N, Rodríguez-Asiain A, Casal JI, Lizcano JM, Duñach M, García de Herreros A. Akt2 interacts with Snail1 in the E-cadherin promoter. Oncogene. 2012. 31(36):4022-33.
  • Viñas-Castells R, Frías Á, Robles-Lanuza E, Zhang K, Longmore GD, García de Herreros A, Díaz VM. Nuclear ubiquitination by FBXL5 modulates Snail1 DNA binding and stability. Nucleic Acids Res. 2014. 42(2):1079-94.

© Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques Nota legal | Política de cookies | Mapa web | Accessibilitat | Adreça / Accessos | Contacte