Regulación de la proteína quinasa Akt por conjugación a SUMO

• Autores: Risso, Guillermo Javier
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Srebrow, Anabella
• Materia: AKT; SUMO; MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES; TRADUCCION DE SEÑALES; REGULACION DE LA EXPRESION GENICA; AKT; SUMO; POST-TRANSLATIONAL MODIFICATIONS; SIGNAL TRANSDUCTION; GENE EXPRESSION REGULATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La proteína quinasa Akt está involucrada en una gran variedad de procesos celularestales como supervivencia, crecimiento, proliferación, migración, angiogénesis,metabolismo, resistencia a estrés, entre otros. Durante el desarrollo de esta tesisdoctoral descubrimos una nueva modificación post-traduccional para esta quinasa, laconjugación a SUMO. Realizando mutaciones puntuales pudimos mapear los sitiosblanco de SUMOilation en esta proteína, los aminoácidos lisina 276 y 301. Una proteínadoble mutante en K276R y K301R (2KR) mostró niveles disminuídos de SUMOilación. De modo interesante, la sobre-expresión de Akt1 2KR no aumenta, y hasta inhibe, losniveles de fosforilación de un patrón global de sustratos de Akt. En este sentidodemostramos que la conjugación de SUMO a Akt es necesaria para la mayoría de losprocesos estudiados en los que esta quinasa participa, tales como activación del factorde transcripción NFkB, regulación del splicing alternativo, progresión del ciclo celular ysupervivencia celular. Sin embargo, la función inhibitoria de Akt sobre el factor detranscripción FOXO1 no depende de su SUMOilación. Por otro lado, alteraciones en losniveles de fosforilación de Akt1 no afectan los niveles de SUMOilación de esta quinasa, yviceversa. Por último observamos altos niveles de SUMOilación en una variantehiperactiva de esta quinasa (Akt E17K) encontrada en diferentes tumores humanos. Estahiperactividad de Akt E17K se ve afectada por la disminución en sus niveles de SUMOilación. Estos resultados son muy alentadores y permitirán en el futuro intentardeterminar la relación de la conjugación de SUMO a Akt con la participación de estaproteína en el desarrollo y progresión tumoral.
The protein kinase Akt is involved in a large variety of cellular processes such assurvival, growth, proliferation, migration, angiogenesis, metabolism, stress resistance,among others. During the course of this thesis we discovered a new post-translationalmodification for this kinase, SUMO conjugation or SUMOylation. Performing pointmutations we mapped the SUMO conjugation sites within this protein, the lysineresidues 276 and 301. A double mutant protein K276R and K301R (“2KR”) showedlower levels of SUMOylation. Interestingly, over-expression of Akt1 2KR does notincrease, and even inhibits phosphorylation levels of a global pattern of Akt substrates. In this regard, we demonstrated that SUMO conjugation to Akt is necessary for most ofthe studied processes in which this kinase participates, such as activation of thetranscription factor NFkB, alternative splicing regulation, cell cycle progression and cellsurvival. However, the inhibitory role of Akt on FOXO1 transcription factor does notdepend on its SUMOylation. Furthermore, alteration of Akt1 phosphorylation levels doesnot affect its SUMOylation levels and vice versa. Finally, we observed increased levels of SUMOylation in a hyperactive variant of this kinase (Akt E17K) found in various humantumors. This hyperactivity of Akt E17K is affected by the decrease on its SUMOylationlevels. These results are very encouraging and will allow determining the connectionbetween the conjugation of SUMO to Akt with the participation of this protein in tumordevelopment and progression.
Fil: Risso, Guillermo Javier. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.