IMIM - Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques

Transició epiteli-mesènquima i progressió tumoral Antonio García de Herreros

Tornar

Paper de les deubiquitinases (DUBs) involucrades en la regulació de l’estabilitat d'Snail en la quimio-resistència de les cèl•lules tumorals

Dirigit pel Dr. Víctor M. Díaz.

El nostre grup està interessat en l'estudi de la EMT ("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-Cadherina i pel guany de marcadors mesenquimals com la fibronectina. El factor transcripcional Snail1 és essencial per desencadenar l'EMT durant la progressió tumoral. Snail1 és una proteïna altament inestable, a causa de la seva ràpida ubiquitinació i degradació pel proteasoma. La ubiquitinació requereix l’acció successiva de l’enzim E1 o activador de la ubiquitina, de l’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 (revisat en Díaz VM et al, 2014). Gràcies a un “screening” fent servir una llibreria de shRNAs també 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. Mentre que la FBXL14 es citoplasmàtica i ubiquitina Snail1 en les lisines K98, K137 i K146, la FBXL5 es troba en el nucli i és capaç de poli-ubiquitinar Snail1 en les lisines K85, K146 i K234 (Figura 1).

Una nova funció inesperada per a la FBXL5 és la capacitat de modular els nivells de Snail1 units a cromatina, ja que la ubiquitinació de la K234 en Snail1 disminueix la seva unió al DNA. Pel que fa a la regulació, els nivells de FBXL14 disminueixen durant la hipòxia intratumoral dels adenocarcinomes de còlon, causant una estabilització de Snail1 i la inducció d'EMT. En canvi, els nivells de FBXL5 s’afecten per la radiació gamma, el que es tradueix en una estabilització de Snail1 en aquestes condicions (Viñas-Castells et al, 2014).

Figura 1. Esquema de la interacció Snail1-Fbxl5

L’estabilitat de Snail1 es regula per la seva fosforilació per GSK3β que indueix la seva degradació (revisat en Díaz et al, 2016). Les cèl·lules endotelials activades per Notch pateixen una transició endotelial-mesenquimal o EndMT ("Endothelial to mesenchymal transition"). La EndMT es un cas especial d’EMT i en ella té un paper destacat la quinasa Akt2 que fosforila GSK3β inactivant-la, el que causa un augment dels nivells de Snail1. Curiosament, durant la EndMT es produeix un “switch” de les dues isoformes de Akt, inhibint-se Akt1 i estimulant-se Akt2 que, a més es transloca a la membrana nuclear on es activa (Figura 2) (Frías A, et al., 2015).

Figura 2. L’activació de Notch promou EndMT gràcies a la localització d’AKT2 a la membrana nuclear. Les nostres investigacions més recents es centren en els processos de deubiquitinació de Snail1 pel enzims deubiquitinases o DUBs ("Deubiquitinating enzymes"). Hem realitzat un “screening” amb llibreries de siRNAs per trobar les DUBs de Snail1 i per determinar la seva implicació en la proliferació, la migració i la invasió tumoral (Lambies et al , en preparació). D’altra banda, estem estudiant la relació entre la resistència al tractament amb platí que desenvolupen les cèl·lules tumorals i l’activació de DUBs i l’estabilització de Snail1.

Les quatre últimes publicacions sobre aquest tema són:

  • Díaz VM*, Viñas-Castells R, García de Herreros A*. Regulation of the protein stability of EMT transcription factors. Cell Adh Migr. 2014. 8: 418-428.
  • 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: 1079-1094.
  • Frías A, Lambies G, Viñas-Castells R, Martínez-Guillamon C, Dave N, García de Herreros A*, Díaz VM*. A Switch in Akt Isoforms Is Required for Notch-Induced Snail1 Expression and Protection from Cell Death. Mol Cell Biol. 2015. 36: 923-940.
  • Díaz VM*, García de Herreros A*. F-box proteins: Keeping the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in check. Semin Cancer Biol. 2016. 36: 71-79.

(* autors per a correspondència)

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