La citocinesis promueve la separación física de las dos células hijas al final del ciclo celular. Es un mecanismo estrechamente coordinado con la mitosis a nivel espacio-temporal para garantizar la adecuada segregación del genoma. De hecho, los errores en la citocinesis suelen ser letales, produciendo aneuploidías que favorecen el desarrollo de algunos tipos de cáncer, por lo que sus mecanismos de control han de ser robustos y flexibles.

Para ello las células emplean sistemas regulatorios que conectan la citocinesis con diferentes rutas de señalización. El anillo contráctil de actomiosina (CAR), formado por actina y miosinas de clase II, es la principal fuerza motriz de la citocinesis en metazoos, hongos y amebas.

La levadura Schizosaccharomyces pombe es un modelo ideal para el estudio de la citocinesis, ya que los mecanismos que regulan la formación y cierre del CAR son más conocidos que en el resto de eucariotas y están fuertemente conservados con relación a las células animales.

Durante el ensamblaje del CAR, los nodos citocinéticos se fusionan gracias a la fuerza mecánica ejercida por la miosina II, unida a los filamentos de actina. Posteriormente, comienza la contracción del anillo de actomiosina y, de forma coordinada, la formación de un septo de división (equivalente a la matriz extracelular en metazoos) y la deposición de nueva membrana plasmática, generándose las barreras físicas que separan a las dos células hijas.

Este septo de división presenta un septo primario, constituido en su mayoría por beta(1,3)-glucano lineal (sintetizado por la enzima beta-glucán sintasa Bgs1), y un septo secundario a cada lado del primario, constituido por alfa-(1,3)-glucano lineal (sintetizado por la alfa-glucán sintasa Ags1, activada por Rho2) y beta(1,3)- glucano ramificado (sintetizado por Bgs4, activada por Rho1).

Los ortólogos de PKC Pck1 y Pck2 desempeñan funciones esenciales en la levadura de fisión como efectores de las GTPasas de la familia Rho Rho1 y Rho2. Su deleción simultánea produce defectos severos en el proceso de citocinesis que ocasionan la muerte celular.

Estudios recientes de microscopía de super-resolución han revelado que ambas quinasas están presentes en el CAR, específicamente en la capa más próxima a la membrana plasmática. La hipótesis inicial de este proyecto de investigación es que la proteína quinasa C participa en la regulación de la citocinesis contribuyendo a su fidelidad y robustez durante el crecimiento vegetativo y en condiciones de estrés.

Dicha hipótesis, que se sustenta en buena parte sobre evidencias obtenidas recientemente en nuestro laboratorio empleando como modelo de estudio a la levadura S. pombe.

Objetivos

1. Relevancia funcional de la señalización de PKC en la regulación de la integridad del citoesqueleto de actina y la citocinesis.
2. Papel de PKC en la regulación de la entrada en mitosis.
3. Regulación dependiente de PKC de la integridad de la matriz extracelular de glucanos.

El proyecto se desarrollará en el grupo de Fisiología Microbiana de la Universidad de Murcia y se usarán las instalaciones y servicios del el Área Científica y Técnica de Investigación de la Universidad de Murcia.