IMIM - Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques

Transición epitelio-mesénquima y progresión tumoral Antonio García de Herreros

Tornar

Ligasas de ubiquitina involucradas en la regulación de Snail durante la EMT y el cáncer. Dr. Víctor Díaz

Nuestro grupo está interesado en el estudio de la transición epitelio-mesénquima (o EMT por “epithelial to mesenchymal transition”), proceso que ocurre durante el desarrollo embrionario y también en las células tumorales. La EMT está caracterizada por la pérdida de marcadores epiteliales como la E-caderina y por la ganancia de marcadores mesenquimales como la fibronectina. Estudios previos de nuestro grupo han demostrado que la expresión del factor transcripcional Snail1 es suficiente para desencadenar la EMT durante la progresión tumoral.

Snail1 es una proteína altamente inestable, debido a la rápida degradación por el proteasoma después de ser ubiquitinado. En general, la ubiquitinación requiere de la participación de varios enzimas: E1 o activador de la ubiquitina, E2 o de conjugación de ubiquitina y las enzimas E3 o ligasas de ubiquitina. Nuestro grupo ha caracterizado la proteína F-box denominada FBXL14 como parte esencial de un complejo E3 de ubiquitinación. FBXL14 presenta una localización citoplasmática y es capaz de poli-ubiquitinar Snail1 en las lisinas 98, 137 y 146. Los niveles de mRNA de FBXL14 disminuyen durante la hipoxia tanto en modelos celulares cómo en adenocarcinomas de colon, causando una estabilización de Snail1 y la induccción de EMT en estos sistemas (Viñas-Castells et al, 2010).

Nuestra investigación más reciente indica que una elevada proporción de Snail1 también está ubiquitinado en el núcleo. Gracias a un screening con una librería de shRNAs hemos caracterizado la FBXL5 como la ligasa E3 que ubiquitina Snail1 en el núcleo. Snail1 y FBXL5 se unen a través de la región C-terminal de Snail1 favoreciendo su degradación. FBXL5 se encuentra en el núcleo y es capaz de poli-ubiquitinar Snail1 en las lisinas K85, K146 y K234. Es interesante remarcar que la K234 de Snail1 se encuentran en su C-terminal, región que contiene dominios con dedos de zinc necesarios para lo unión al DNA. Una nueva función inesperada para la FBXL5 es la capacidad de modular los niveles de Snail1 unidos a cromatina. Probablemente la ubiquitinación del C-terminal de Snail1 disminuye su capacidad de unirse al DNA. Curiosamente, la degradación de Snail1 por la FBXL5 continúa ocurriendo en el citoplasma, aunque la ubiquitinación se lleve a término en el núcleo. Por lo tanto es probable que la ubiquitinación por la FBXL5 facilite el exporte de Snail1 y su posterior degradación en el citoplasma. La proteína FBXL5 une hierro para ser funcional y estable. La eliminación del hierro o el tratamiento con radiación gamma disminuyen los niveles de FBXL5, estabilizando Snail1 en estas condiciones (Viñas-Castells et al, 2014).

Actualmente nuestro grupo intenta caracterizar dos nuevos mecasnismos de estabilización de Snail1. El primer modelo incluye la participación de los enzimas que eliminan las cadenas de poli-ubiquitina de Snail1 (deubiquitinasas). Estas enzimas son un interesante blanco terapeútico en tumores que sobreexpressen Snail1, pues su inhibición farmacológica haría disminuir los niveles de Snail1 y por lo tanto actuarían bloqueando la EMT. Como segundo modelo estudiamos la fosforilación de Snail1 por GSK3β como un potente inductor de su degradación. Resultados previos indicaban un papel importante de AKT2 en la EMT (Villagrasa P; 2012). Nuestras investigaciones en células endoteliales activadas por Notch, indican un papel destacado de AKT2 en la inactivación de GSK3β, resultando en un aumento de los niveles de Snail1.

Referencias

  • 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 Aviso legal | Política de cookies | Mapa Web | Accesibilidad | Dirección y accesos | Contacto