La proteína TRIM59 como moduladora de la ruta de TGF-β

Resumo

La familia de proteínas TRIM está caracterizada por la presencia de un dominio tripartito en el extremo N-terminal de la proteína. Este dominio presenta un dominio RING finger, uno o dos dominio B- box y un motivo Coiled-coil. Los miembros de esta familia de proteínas están involucradas en una amplia variedad de funciones, de hecho se ha relacionado que la alteración de la mismas puede originar diversas condiciones patológicas que van desde enfermedades de origen genético hasta el desarrollo de cáncer. Este trabajo se ha centrado en el estudio de la proteína TRIM59. Esta proteína forma parte de la familia de proteínas TRIM ya que posee los dominios característicos de la familia. Estudios recientes han demostrado que TRIM59 actúa como un oncogén en modelos transgénicos de cáncer de próstata y que podría estar actuando como un regulador negativo en la respuesta inmune innata. Por otro lado, la citoquina TGF-ß es un factor multifuncional que potencialmente inhibe la proliferación de muchos tipos celulares. La ruta de señalización canónica depende de la activación de los receptores I y II de TGF-ß, desencadenando una respuesta intracelular dirigida por las proteínas SMAD, regulando la transcripción de genes diana. TGF-ß también puede también activar rutas independiente de las SMAD como MAPK, PI3K/AKT y las pequeñas GTPasas. En tumores, TGF-ß presenta un papel dual ya que ejerce un papel supresor de tumores en estadios tempranos del desarrollo del tumor mientras que en estadios más avanzados actúa como un factor promotor estimulando la progresión celular, la angiogénesis, perturbando la respuesta inmune antitumoral e induciendo EMT, que promueve la invasión y la metástasis del tumor. En nuestro trabajo hemos demostrado que la expresión de TRIM59 se encuentra incrementada en muestras tumorales procedentes de ratón y también en muestras procedentes de pacientes humanos (pulmón, colon y glioma). De hecho observamos que la expresión elevada de TRIM59 correlaciona con un peor pronóstico en pacientes con gliomas. Debido a estos hallazgos y al reducido conocimiento que se tiene de la proteína TRIM59, mostramos que es un proteína lábil y que además se ubiquitina. Encontramos que el dominio RING de la misma es esencial para que la ubiquitinación de TRIM59 tenga lugar. Por lo que postulamos que esta proteína es posiblemente una E3 ubiquitina ligasa (ya que una de las características de las E3 es su capacidad para ubiquitinarse). Asimismo, demostramos que la sobreexpresión de TRIM59 altera la distribución de las fases del ciclo celular de diferentes líneas celulares debido a la ralentización en la transición entre las fases. Todo esto pudimos explicarlo gracias a que la sobreexpresión de TRIM59 activa un checkpoint en respuesta a daños al DNA. Nos hemos centrado en el estudio de los tumores originados en el pulmón, por lo que utilizamos como modelo la línea de carcinoma de pulmón no microcítico, A549. Para estudiar si TRIM59 interviene en algún proceso importante, que pueda suponer una ventaja adaptativa al tumor, generamos una línea celular con el gen TRIM59 silenciado. Además. La línea celular A549 responde a TGF-ß recapitulando los eventos que se producen en una transición epitelio-mesénquima por ello estudiamos este proceso en ausencia de TRIM59 y demostramos que la ausencia de TRIM59 bloquea el proceso de EMT inducido por TGF-ß en las células, impidiendo la reducción de los niveles de E-cadherina y la activación de las proteínas efectoras de la vía canónica de señalización. Mostramos también que el bloqueo de la señalización de TGF-ß es debida a que TRIM59 regula la disponibilidad del receptor I de TGF-ß. Profundizando un poco más en la regulación del receptor por parte de TRIM59, demostramos que TRIM59 modula la ubiquitinación del mismo ya que impide la interacción de SMAD7 con el receptor I de TGF-ß, impidiendo así el proceso de ubiquitinación dirigido por SMAD7. Para entender cómo TRIM59 impedía esa interacción, demostramos que es capaz de asociarse al receptor I de TGF-ß, protegiéndolo de la degradación mediada por SMAD7. Los resultados obtenidos nos han permitido proponer un nuevo modelo de regulación de la ruta de TGF-ß, que nos permite entender cómo la proteína TRIM59 contribuye al desarrollo tumoral.