Caracterización del rol de la MAP quinasa fosfatasa 1 (MKP-1) en la regulación de la respuesta al estrés de retículo endoplásmico

• Autores: Cabrera Escobar, Luciana Andrea
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gorostizaga, Alejandra; Paz, Cristina; Nowicki, Susana; Randi, Andrea; Cocca, Claudia
• Materia: Estrés de RE; GRP78; ERK1/2; MKP-1; Endoplasmic reticulum stress; GRP78; ERK1/2; MKP-1; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

GRP78 protein is a crucial marker of endoplasmic reticulum stress (ER) and its early induction is registered with different inductors of ER stress. In this work, we analyzed the role of MAP Kinases (MAPK) and MAP Kinases Phosphatases (MKP) on the induction of GRP78 by cisplatin (CPT) in the HK-2 cell line derived from human kidney cells. CPT causes a significant increase on GRP78 mRNA levels after 3 h of exposure. Thus, GRP78 mRNA levels were analyzed in CTP-treated cells in the presence of well-characterized inhibitors of ERK1/2, JNK, and p38 activation. Only PD98059, an inhibitor of ERK1/2 activation, significantly reduced CPT-induced GRP78 mRNA levels. Accordingly, CPT transiently increased phospho-ERK1/2 levels in a time-dependent manner. Also, CPT transiently increased the expression of MKP-1, a phosphatase that dephosphorylates ERK1/2, JNK, and p38, in a time frame that coincides with ERK1/2 dephosphorylation. To demonstrate the potential modulatory role of MKP-1 on GRP78 induction, the effect of MKP-1 overexpression on GRP78 mRNA levels induced by CPT was also analyzed. HK-2 cells were transiently transfected with a plasmid designed for the expression of a tagged form of MKP-1 (flag-MKP-1) under a constitutive promoter, or with empty plasmid (PV) as control. MKP-1 overexpression reduced CPT-mediated GRP78 induction. Moreover, MKP-1 overexpression reduced the viability of CPT-exposed cells.\nIn summary, exposure of HK-2 cells to CPT for short periods of\ntime (6 h) results in GRP-78 induction through an ERK-dependent mechanism. CPT induces also MKP-1, which contribute to modulate the activity of ERK1/2 and therefore, the ERK-dependent events that are integral components of the response to ER stress.
Fil: Cabrera Escobar, Luciana Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
La proteína GRP78 es un marcador clave del estrés de retículo endoplásmico (RE) y su inducción temprana se evidencia con diferentes inductores de estrés de RE. En este trabajo se analizó el rol de las MAP quinasas (MAPK) y las MAP quinasas fosfatasas (MKP) en la inducción de GRP78 por cisplatino (CPT), en células de riñón humano de la línea HK-2. Se demostró un incremento significativo de los niveles del ARNm de GRP78 a partir de las 3 h de exposición al CPT. El análisis de los niveles del ARNm de GRP78 en células incubadas con CPT en ausencia y presencia de inhibidores de la activación de las MAPK ERK1/2, JNK y p38 reveló que sólo el inhibidor de la activación de ERK1/2 (PD98059) reduce significativamente la inducción de GRP78 provocada por CPT. En concordancia con estos resultados se detectó un aumento significativo y transitorio de los niveles de las formas fosforiladas de ERK1/2 en células incubadas con CPT durante diferentes tiempos. Más aun, se demostró que el CPT también promueve la expresión transitoria de MKP-1, fosfatasa capaz de desfosforilar a ERK1/2, JNK y p38, con una cinética compatible con la desfosforilación de ERK1/2. Para determinar si MKP-1 contribuye a atenuar la inducción de GRP78 por su acción sobre ERK1/2, se analizó el efecto de la sobreexpresión de MKP-1 sobre la inducción de GRP78 por CPT en células transfectadas transitoriamente con un plásmido diseñado para la expresión bajo el control de un promotor constitutivo de la proteína MKP-1 ligada a un\npéptido de reconocimiento (flag-MKP-1) o con el correspondiente plásmido vacío como control. Estos estudios mostraron que la sobreexpresión de MKP-1 abate la inducción mediada por CPT de GRP78. Por otra parte, se demostró que la sobreexpresión de MKP-1 disminuye la viabilidad de las células expuestas al CPT.\nSe concluye que la exposición de las células HK-2 a CPT por periodos cortos (hasta 6 h) cursa con la inducción de GRP-78 mediante un mecanismo dependiente de la actividad de ERK1/2. El CPT también induce fosfatasas específicas, al menos MKP-1, que contribuyen a modular la actividad de ERK1/2 y, por ende, los eventos que integran la respuesta al estrés de RE y que son dependientes de estas quinasas.
Magíster de la Universidad de Buenos Aires en Biología Molecular Médica