Resumen de Mechanisms controlling the secretion and composition of exosomes
Carolina Paloma Villarroya Beltri
Los exosomas son pequeñas vesículas secretadas al medio extracelular por la mayor parte de células mediante la fusión de endosomas específicos llamados cuerpos multivesiculares (MVBs) con la membrana plasmática. Actúan como mediadores de la comunicación intercelular en múltiples procesos biológicos tales como la respuesta inmune, la progresión tumoral y la cicatrización. Los exosomas contienen repertorios específicos de proteínas, mRNAs y miRNAs, que pueden ser transferidos y ser funcionales en las células receptoras. Sin embargo, se desconocían los mecanismos que controlan el empaquetamiento selectivo de moléculas, y más concretamente de miRNAs, en exosomas. En este trabajo describimos pequeñas secuencias de RNA (EXOmotifs) que están presentes en determinados miRNAs y que controlan su empaquetamiento selectivo en exosomas. La proteína hnRNPA2B1 se une de forma específica a miRNAs exosomales a través de dichos EXOmotifs y controla su transporte a los exosomas. El empaquetamiento de miRNAs en exosomas se puede modular mediante la mutagénesis de los EXOmotifs indentificados o mediante cambios en los niveles de expresión de hnRNPA2B1. Además, describimos que hnRNPA2B1 se encuentra sumoilada en exosomas, y esta modificación post-traduccional es importante para el empaquetamiento de miRNAs en exosomas. En este trabajo también identificamos al gen inducido por interferón 15 (ISG15) como un modificador post-traduccional implicado en el control de la secreción de exosomas. Mediante el uso de ratones deficientes en ISG15 y ratones que expresan una forma enzimáticamente inactiva de la de-ISGilasa USP18, demostramos in vitro e in vivo que la conjugación de ISG15 inhibe la secreción de exosomas. La ISGilación impide la secreción de exosomas mediante la disminución del número de MVBs. La conjugación de ISG15 no afecta a la biogénesis de MVBs pero induce su co-localización con lisosomas y promueve la agregación y degradación de proteínas. En consonancia, la inhibición de la función lisosomal o la autofagia restaura la secreción de exosomas pese a la inducción de ISG15. Específicamente, la ISGilación de la proteína de MVBs TSG101 induce su agregación y degradación, y esto es suficiente para inhibir la secreción de exosomas. Nuestro estudio muestra que hnRNPA2B1 es una proteína esencial en el transporte selectivo de miRNAs a los exosomas, y proporciona herramientas potenciales para el empaquetamiento de RNAs reguladores específicos en vesículas extracelulares y su uso en aplicaciones biomédicas. Además en este trabajo identificamos la sumoilación y la ISGilación como nuevas modificaciones post-traduccionales implicadas en el control de la secreción y la composición de los exosomas.
