Análisis de la expresión de proteínas de polaridad celular y su incumbencia en los procesos oncogénicos asociados a infecciones virales

• Autores: Marziali, Federico Emanuel
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gardiol, Daniela
• Materia: DLG1; TLV-1; HPV; Polaridad Celular; Corte y Empalme; Papillomavirus Humano
• Institución: Universidad Nacional de Rosario

El mantenimiento de la polaridad celular representa un mecanismo de supresión oncogénica. La interferencia en la expresión de los factores que la regulan es un hecho evidente en la progresión de diferentes tumores. Es por ello que dichos factores constituyen un tema de estudio de gran relevancia. La proteína DLG1 es considerada como un regulador importante de polaridad, siendo capaz de formar complejos multiproteicos en dominios intracelulares específicos. De esta forma, DLG1 contribuye a la formación de las uniones intercelulares adherentes y además regula negativamente la progresión del ciclo celular. La expresión de DLG1 se encuentra afectada en gran medida durante la evolución tumoral, observándose cambios en sus niveles y en su localización subcelular. Al momento, el conocimiento de los mecanismos que regulan sus niveles de expresión es muy pobre e incierto. Dicho conocimiento representaría el punto de partida para la búsqueda de estrategias que permitan revertir los cambios observados. Por ello, parte de este Trabajo de Tesis Doctoral se dedicó al estudio de los mecanismos implicados en la definición de los niveles de DLG1 en contextos biológicos que requieren de una correcta expresión de esta proteína. En este sentido, estudiamos la implicancia de mecanismos transcripcionales y post-transcripcionales, en especial un mecanismo de splicing alternativo descubierto en nuestro laboratorio que tiene lugar en la región 5´ no traducible (5´UTR) del ARN mensajero y es capaz de modular la abundancia de DLG1. Así, aplicando técnicas de cuantificación de transcriptos y de niveles proteicos, exploramos la participación de estos mecanismos bajo diversas circunstancias, como la adhesión celular y la progresión del ciclo celular epitelial, procesos donde DLG1 es particularmente importante. Además, analizamos la existencia del splicing en células provenientes de diversos tejidos pudiendo detectar a su vez la participación de este mecanismo en procesos de diferenciación celular. De este modo, logramos contribuir a la identificación de nuevos mecanismos de regulación para DLG1, los cuales podrían verse afectados en procesos tumorales. Determinados virus oncogénicos pueden tomar ventaja de los reguladores de polaridad para facilitar su ciclo de replicación interfiriendo con la polarización y contribuyendo a la transformación celular. Este es el caso de los virus del papiloma humano de alto riesgo oncogénico (HPV de alto riesgo), asociados estrechamente al desarrollo de carcinomas cervicales y de otros tumores; y del virus linfotrópico de células T del adulto tipo 1 (HTLV-1), considerado como el agente etiológico de la leucemia humana de células T (ATL). Estos virus, con ciclo replicativo diferentes, codifican para oncoproteínas denominadas E6 y Tax1 respectivamente, con actividades similares en cuanto a su capacidad para promover la proliferación celular. En las mismas resalta, sin embargo, la presencia de motivos C-terminales que les permiten interaccionar con reguladores de polaridad, dentro de los cuales se encuentra DLG1, siendo todavía incierta su función como partner de dichas proteínas virales. Por lo tanto, llevamos a cabo una serie de experimentos para profundizar en la significancia biológica de dichas interacciones. En este punto sobresalió la aplicación de la técnica de microscopía de fluorescencia FRET, capaz de detectar interacciones directas entre proteínas. Pudimos observar que la unión a DLG1 por parte de E6 y Tax1 puede implicar consecuencias diferentes, indicando que estos virus oncogénicos pueden hacer un uso distinto de sus partners de polaridad para favorecer su replicación y estimular la transformación celular. En este sentido, detectamos una interacción entre E6 y DLG1 en los bordes celulares y región citoplasmática con posibles consecuencias en la proliferación celular. Además, descubrimos la existencia de una relación dependiente de la abundancia relativa de cada proteína, lo que resulta en diferentes niveles de expresión para cada una de ellas. Estas observaciones contribuyen a comprender el significado biológico de las variaciones detectadas en la expresión de DLG1 durante la evolución de las lesiones cervicales asociadas a infecciones por HPV. En tanto, en relación a la asociación entre Tax1 y DLG1, pudimos detectar su ocurrencia en estructuras semejantes a compartimientos subcelulares definidos. En este caso, luego del análisis de una variedad de organelas celulares, evidenciamos que la asociación Tax1-DLG1 tiene lugar principalmente en la región perinuclear, co-localizando con marcadores del aparato de Golgi y del centrosoma. En dicha región Tax1 podría reclutar a DLG1 como mecanismo que impediría su tráfico a los bordes celulares o bien estimular su participación en mecanismos de traducción de señales, teniendo así una significancia oncogénica. Al mismo tiempo, conociéndose la polarización del centrosoma inducida por Tax1 necesaria para la transmisión del genoma de HTLV-1 a una célula no infectada, es posible que DLG1 pueda cumplir alguna función en dicho proceso. En resumen, teniendo en cuenta los datos alcanzados, este trabajo de Tesis Doctoral aporta al conocimiento integral de los mecanismos que regulan la expresión de DLG1 y además contribuye al entendimiento de la forma en que los HPV del alto riesgo y el HTLV-1 pueden utilizar o interferir con esta proteína de polaridad para promover funciones relacionadas a la transformación celular. Este trabajo también robustece la idea de la existencia de mecanismos comunes de patogénesis viral donde la asociación con proteínas de polaridad puede relacionarse con el ciclo de replicación y el desarrollo de patologías.
Fil: Fil: Marziali, Federico Emanuel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.