Regulación de la morfogénesis y la polaridad celular por rutas de map quinasas
Las rutas de señalización mediadas por las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) desempeñan un papel fundamental en las células eucariotas durante la respuesta adaptativa frente a cambios ambientales y condiciones adversas, y su desregulación causa enfermedades como la diabetes o el cáncer. El citoesqueleto de actina constituye una compleja red de polímeros que desempeñan un papel esencial en la regulación de distintos procesos celulares como la división celular, la endocitosis y la polaridad. Su plasticidad se encuentra alterada en las células cancerosas, y la invasión tumoral y la metástasis se ven acompañadas frecuentemente por alteraciones en su organización y en el desarrollo de la citocinesis.
La levadura con fisión Schizosaccharomyces pombe se ha establecido en las últimas décadas como un excelente organismo modelo para el estudio de la señalización mediada por MAP quinasas, el citoesqueleto de actina y la polaridad celular en relación al posicionamiento del sitio de crecimiento. Sin embargo, el conocimiento de cómo dichas rutas interaccionan entre sí constituye una importante cuestión dentro del área que todavía no ha sido resuelta.
En este contexto, distintas evidencias obtenidas recientemente por nuestro grupo de investigación sugieren que en S. pombe las rutas de MAPK de la integridad celular (CIP) y la activada por estrés (SAPK), ortólogas de las rutas de MAPK p38 y ERK en mamíferos, interaccionan intensamente a nivel funcional con la maquinaria que regula la dinámica del citoesqueleto de la actina y la polaridad celular. El objetivo principal de este proyecto consiste en emplear un abordaje metodológico multidisciplinar para identificar los mecanismos que regulan la integridad del citoesqueleto de la actina y la polaridad celular por medio de las rutas de MAP quinasas SAPK y CIP, y cómo dicho control influye sobre el desarrollo de la citocinesis, la endocitosis, la morfogénesis y la polarización en respuesta a distintas señales ambientales.
- Identificar los mecanismos que regulan la interacción funcional entre la ruta de MAPK activada por estrés y la homeostasis de actina.
- Dilucidar cómo la ruta de MAPK de integridad celular regula la homoeostasis del citoesqueleto de actina.
- Explorar la relación funcional entre la maquinaria que controla el establecimiento del crecimiento polarizado y la ruta de MAPK de integridad celular.
Esperamos que los resultados obtenidos en este proyecto proporcionen a la comunidad científica nuevos mecanismos regulatorios básicos que evolucionaron hace millones de años y que siguen siendo empleados por múltiples especies, incluyendo seres humanos. La de-regulación de las MAPKs y el citoesqueleto de actina es la causa de enfermedades como la diabetes y el cáncer. Por tanto, los hallazgos y la información derivada de este proyecto podrían conducir a la identificación de nuevas moléculas candidatas para su empleo en terapias dirigidas frente a dichas patologías.