Estudi de les funcions nuclears d'IKKAalpha en el càncer colorectal

• Autores: Vanessa Fernández Majada
• Directores de la Tesis: Anna Bigas Salvans (dir. tes.), Carme Caelles Franc (dir. tes.), Lluís Espinosa Blay (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2009
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Albanell Mestres (presid.), Purificacion Muñoz Canoves (secret.), Mireia Duñach i Masjuan (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • Les cèl·lules de càncer colorectal adquireixen el fenotip tumoral mitjançant l'acumulació de mutacions en gens específics. Les mutacions més prevalents en el càncer de còlon es produeixen en el gen APC i indueixen l'acumulació de beta-catenina nuclear. Però la transcripció depenent de beta-catenina no és l'únic requeriment per la progressió del càncer colorectal ja que la inhibició de l'activitat gamma-secretasa redueix la tumorigènesi en ratolins APCmin/+. En canvi, l'activació de Notch a l'intestí resulta en un bloqueig de la diferenciació de cèl·lules secretores i una expansió dels progenitors immadurs.A més dels factors de transcripció, existeixen complexes multiproteics, que inclouen corepressors nuclears (NCoRs), com N-CoR i SMRT, i deacetilases d'histones (HDAC) responsables dels silenciament específic de grups de gens, mitjançant el qual regulen processos cel·lulars molt important com són la diferenciació cel·lular, el desenvolupament embrionari i l'homeòstasi tissular.La via de transducció de la senyal d'NFkappaB està implicada en la resposta immune i inflamatòria així com en el desenvolupament de tumors de mama, fetge, i intestí. Aquesta via s'activa, en resposta a estímuls, a través del complex IKK, que fosforila el repressor d'NFkappaB, IkappaB, induint la seva degradació pel proteosoma, la translocació a nucli d'NFkappaB i l'activació del programa gènic corresponent.Recentment s'han identificat altres funcions per a les proteïnes IKKs, diferents a les anteriorment descrites. Algunes d'aquestes funcions tenen lloc a nivell de la cromatina i inclouen, entre d'altres, la fosforilació de la H3 y la fosforilació del repressor nuclear SMRT.Treballs previs del nostre laboratori demostren que tant la IKKalpha com la IKKbeta és recluten al promotor de hes1 i herp2 en resposta a l'activació per TNFalpha. Aquest reclutament coincideix amb l'alliberament de complexes repressors formats per IkappaBalpha y HDACs, així com amb l'activació transcripcionals d'aquests gens.L'objectiu principal de la meva tesi ha estat determinar si les IKK juguen algun paper en la regulació dels gens diana de Notch en les cèl·lules de càncer colorectal, i si aquest és el cas, determinar quins són els mecanismes d'activació de les IKK en aquestes cèl·lules i les seves implicacions en el desenvolupament del procés tumoral. Els nostres resultats demostren que les cèl·lules de càncer de còlon presenten una activació anòmala d'IKKalpha a nivell nuclear fosforila al repressor transcripcional SMRT. Hem descrit que en aquestes cèl·lules, la IKK es troba associada de forma específica als promotors de gens de la família de Notch tals com hes1, herp2 i hes5, coincidint amb l'alliberament del repressor SMRT d'aquest promotors i amb la seva activació transcripcional. La inhibició de l'activitat IKK restableix l'associació d'SMRT als promotors reprimint la seva activació. Això és concomitant amb una disminució de la proliferació i un increment de l'apoptosi en les cèl·lules de càncer de còlon. El tractament amb inhibidors de la IKK disminueix el creixement de tumors implantats en ratolins immunodeprimits. A més, també hem demostrat que l'activitat IKKalpha nuclear de les cèl·lules de càncer de còlon també fosforila el repressor N-CoR, un homòleg d'SMRT, induint el seu export al citoplasma cel·lular.Actualment, el projecte està focalitzat en determinar els mecanismes que indueixen l'activació de la IKKalpha en el càncer colorectal. Els resultats més recents indiquen que en les cèl·lules de càncer de còlon podria haver una forma truncada de la proteïna, que no té els dominis necessaris pel seu manteniment a citoplasma però que conserva el domini quinasa intacte. Els nostres esforços es centren en caracteritzar bioquímicament aquesta forma així com en determinar la seva funció pro-tumorogènica. Tenim alguns resultats preliminars que suggereixen que la forma truncada de la IKKalpha podria ser el resultat de la degradació parcial pel proteosoma, dependent d'ubiqüitinació, de la IKKalpha sencera (FL-IKKalpha). Les dades que tenim suggereixen que les característiques bioquímiques d'aquesta forma truncada d'IKKalpha difereixen de les de la FL-IKKalpha, i que això determina que les seves funcions siguin també diferents. En aquest sentit, creiem que mentre FL-IKKalpha és qui forma part del complex de quinases reguladores de la via NFkappaB, la IKKalpha truncada podria ser la responsable de la fosforilació de repressors nuclears. Més important encara, creiem que aquesta forma truncada coopera amb K-Ras més eficientment que la forma sencera en la generació de focus de transformació en cèl·lules NIH-3T3, suggerint que la forma truncada de la IKKalpha té potencial tumorigènic.