Expresión en la retina y células tumorales de genes y proteínas asociados a distrofias neuromusculares congénitas
El distroglicano (DG) es una proteína constituyente del complejo distrofina-glicoproteína que se expresa en una amplia variedad de tejidos de mamíferos y está compuesta por dos polipéptidos que permanecen unidos de forma no covalente en la membrana plasmática: el α-DG, que es extracelular y altamente O manosilglicosilado, y el β-DG, una subunidad transmembranal. El DG participa en la epitelialización, la miogénesis y la neurogénesis durante el desarrollo, así como en el mantenimiento de la integridad y función de los tejidos en el adulto. En este contexto, el α-DG proporciona un nexo fundamental dependiente de su O-glicosilación para el anclaje de las células a la matriz extracelular, mientras que el β-DG se asocia al citoesqueleto a través de la distrofina y además participa en una variedad de rutas que transmiten señales extracelulares al núcleo. Deficiencias en el proceso de glicosilación del α-DG provocan un conjunto de distrofias neuromusculares congénitas recesivas denominadas distroglicanopatías (DGPs). En este proceso actúan, directa o indirectamente, los productos proteicos de un total de 22 genes, comúnmente denominados genes asociados a DGPs, de forma secuencial a lo largo de una ruta biosintética compleja y ramificada. Adicionalmente, existen evidencias crecientes de que el DG ejerce un papel fundamental en la modulación de la proliferación celular y la prevención de la migración anómala y la invasividad celulares. Alteraciones en la expresión del α- y β-DG y/o la glicosilación del α-DG, así como en la expresión o actividad de las proteínas asociadas a DGPs, pueden dar lugar al origen y progresión de tumores humanos, por mecanismos moleculares y celulares que se empiezan a dilucidar. En la presente Tesis Doctoral se ha tratado de mejorar la comprensión acerca de la función de genes y proteínas asociados a DGPs en la retina de mamíferos, tejido frecuentemente afectado en estas enfermedades, así como en el cáncer, mediante el abordaje de su expresión y localización en células retinianas de mamíferos y líneas celulares derivadas de glioblastomas humanos. Mediante Western blotting se ha demostrado que el gen POMGNT2 se expresa a nivel de proteína en todas las retinas de mamíferos estudiadas (mono, vaca, rata y ratón), así como en la línea celular de fotorreceptores 661W. Adicionalmente, mediante microscopía confocal de inmunofluorescencia se ha determinado que en las retinas neurales de mono y ratón, y en células 661W, la proteína POMGNT2 se encuentra generalmente en el retículo endoplásmico (ER) y B4GAT1 se localiza indistintamente en el ER y complejo de Golgi (GC), mientras que POMGNT1 y LARGE1 lo hacen únicamente en el GC. Asimismo, cabe señalar que todas estas proteínas se ubican adicionalmente en el núcleo de las células 661W. Por otro lado, se ha recopilado toda la información existente en la literatura sobre las alteraciones en la expresión en el α-DG y β-DG, así como las deficiencias en la glicosilación del α-DG, en tumores humanos y en líneas celulares derivadas. Adicionalmente, se han analizado las alteraciones en la expresión de los genes asociados a DGPs en cáncer, determinando que en tumores sólidos los genes POMT1, POMT2, POMGNT2, CRPPA, B4GAT1, LARGE1 y LARGE2 se encuentran generalmente infraexpresados, mientras que DOLK, DPM1, DPM2, DPM3, POMGNT1, B3GALNT2, POMK y FKTN están sobreexpresados. También se ha demostrado mediante RT-PCR cuantitativa que, en líneas celulares derivadas de glioblastomas humanos, los genes DAG1 y POMGNT2 se encuentran indistintamente infraexpresados o sobreexpresados a nivel de mRNA, según la línea, POMGNT1 y B4GAT1 tienden a sobreexpresarse, y LARGE1 está drásticamente infraexpresado. Además, se ha determinado que las proteínas POMGNT1, POMGNT2 y LARGE1 se localizan tanto en el ER como en el GC, adicionalmente al núcleo de todas las líneas celulares derivadas de glioblastoma estudiadas. En el núcleo hemos detectado la presencia de POMGNT1, POMGNT2, B4GAT1 y LARGE1 en la eucromatina, heterocromatina, cuerpos nucleares PML y de Cajal, y en los madurosomas de células 661W y las líneas derivadas de glioblastomas humanos. LARGE1 adicionalmente se concentraba en los nucleolos de todas estas líneas celulares. Estos resultados sugieren que estas proteínas podrían desempeñar una función en la regulación de la expresión génica a nivel de mRNA, tanto pre- como post-transcripcional, así como en la regulación traduccional (síntesis de ribosomas), el ciclo celular y la respuesta celular a estrés en células tumorales.
Distroglicano, Distroglicanopatías, Expresión génica, Retina, Células 661W, Cáncer, Glioblastoma, Tumorigénesis, POMGNT1, POMGNT2, B4GAT1, LARGE1
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