Estudio funcional de la interacción entre sok1 y pdcd10

Resumo

Las malformaciones cavernosas cerebrales (CCMs) son lesiones vasculares en el sistema nervioso central que predisponen a ataques epilépticos generalizados o focales, apoplejías, hemorragias cerebrales, déficits neurológicos focales o dolor de cabeza crónico, con una prevalencia en la población de entre el 0.1 y el 0.5%. La mayoría de CCMs son esporádicas, pero una minoría significativa tiene una base genética. La identificación de tres loci (CCM1/KRIT1, CCM2/OSM y CCM3/PDCD10) que confieren susceptibilidad a su desarrollo da la oportunidad de estudiar la función fisiológica de las proteínas codificadas como forma de comenzar a entender esta patogenia. Se ha descrito que en sobreexpresión CCM3/PDCD10 interacciona con las proteínas GCKIII. Sin embargo no se sabe si la interacción se da en proteínas endógenas, dónde se da, y qué consecuencias tiene. A este respecto, las proteínas de la subfamilia GCKIII que comprende en mamíferos a Mst3, Mst4 y SOK1 (esta última era y es objeto de estudio en nuestro laboratorio). están involucradas en dos importantes procesos celulares: modulación de muerte celular/proliferación y regulación de la orientación y migración celular. Concretamente, se ha descrito que SOK1 y Mst4 interaccionan con la proteína GM130 de la matriz del cis-Golgi, y desempeñan un papel en el posicionamiento y morfología del Golgi. Además se sabe que SOK1 se activa tras estrés oxidativo y bajo estas circunstancias actúa induciendo muerte celular. Por lo anteriormente citado, en esta tesis nos propusimos caracterizar bioquímicamente la interacción PDCD10-GCKIII, la localización celular de PDCD10 y consecuencias funcionales de esta interacción, especialmente sobre acciones de las GCKIII. Los resultados obtenidos en este trabajo indican que la forma endógena de PDCD10 interacciona in vivo con las formas endógenas de SOK1, Mst3 y Mst4 en células de mamífero, a través del dominio regulador de la quinasa. También que PDCD10 localiza de un modo importante en el aparato de Golgi formando un complejo con un miembro de la subfamilia GCKIII, y la proteína del cis-Golgi GM130. En este orgánulo PDCD10 desempeña un papel importante en su capacidad de reensamblaje tras su dispersión, y es importante en la orientación del Golgi y centrosoma y en migración celular en ensayos wound healing. También mostramos que la actividad de PDCD10 que es importante para su efecto en el aparato de Golgi es su unión y estabilización de la subfamilia GCKIII, protegiendo a éstas quinasas de la degradación a través de la vía ubiquitina-proteasoma. Y que la fosforilación en serina 58 de 14-3-3¿ es un evento importante en el efecto de PDCD10 en el aparato de Golgi. Además, dos mutantes de PDCD10 con relevancia clínica son incapaces de rescatar el fenotipo que resulta de la ausencia de PDCD10, lo que sugiere que este fenotipo puede estar implicado en la patogénesis de las malformaciones cavernosas cerebrales. Por otro lado, nuestros resultados muestran que PDCD10 ejerce un papel en estrés oxidativo protegiendo frente a muerte celular de un modo independiente a la modulación de la actividad quinasa de SOK1. En resumen, los resultados que se muestran en esta tesis abren nuevas oportunidades de investigación que nos permitirán conocer mejor la patogénesis de las malformaciones cavernosas cerebrales y la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas. Además sitúan a PDCD10 como una buena candidata para seguir estudiando y así contribuir a entender con mayor detalle las bases moleculares de las patologías en las que está implicado el estrés oxidativo.