Laboratorio De Transducción De Señales: Especificidad De La Señalización Y Adaptación Celular Al Estrés

Tema de investigación Dra. Silvia Rossi: Especificidad de la señalización por cAMP : regulación transcripcional y post-transcripcional de las subunidades de la Proteína Quinasa A

La PKA en S. cerevisiae se compone de dos subunidades regulatorias y dos subunidades catalíticas. La subunidad regulatoria está codificada por un solo gen BCY1, mientras que las subunidades catalíticas están codificadas por los genes TPK1, TPK2 y TPK3. Las diferentes subunidades catalíticas (Tpk) parecen ser funcionalmente redundantes para la viabilidad celular, aunque se han descrito varias funciones específicas para cada isoforma. Una pregunta importante es cómo se alcanza la especificidad cuando diferentes estímulos desencadenan la producción endógena del segundo mensajero, cAMP. Esta especificidad no parece estar impulsada únicamente por el reconocimiento de secuencias consenso específicas de sustrato para cada subunidad PKA Tpk  sino por una interrelación dinámica de diferentes niveles de control.  Uno es restringir la localización de cada subunidad Tpk en compartimentos subcelulares definidos por la interacción de la subunidad Bcy1 con proteínas de anclaje (homólogas a los AKAP de mamíferos), permitiendo la fosforilación de sustratos específicos proximales. La localización subcelular de las subunidades Tpks también pueden contribuir a fosforilar sustratos determinados, estas pueden tener localización diferencial de acuerdo con el crecimiento fermentativo, respiratorio, estacionario, hambreado de glucosa o en estrés hiperosmótico en P-bodies (cuerpos de procesamiento) y SG (gránulos de estrés). 

Hemos propuesto y es nuestro foco de investigación, en la actualidad, otro nivel del control de la especificidad de la señalización cAMP-PKA que es la modulación de la expresión de BCY1, TPK1, TPK2 y TPK3 en respuesta a diferentes estímulos. Los promotores de cada isoforma TPK y de BCY1 se activan diferencialmente durante las fases de crecimiento y solamente la actividad del promotor TPK1 se regula positivamente durante el estrés térmico y salino. Si bien ante un estímulo como el estrés salino o térmico solo se estimula la actividad de uno de los promotores, las subunidades comparten un mecanismo inhibidor autorregulador dependiente de la misma actividad de PKA que modula su expresión. Existe además una regulación postranscripcional de la expresión de Tpk1 que es específica de esta subunidad y no de las otras, tanto a nivel de estabilidad de su mRNA como a nivel de traducción del mismo.

Tema de investigación Dra. Paula Portela: Estrés celular y control traduccional.

El control de procesos biológicos, tales como crecimiento celular, diferenciación y tolerancia al estrés depende de cómo y cuándo se modifica el proteoma celular en respuesta dichos procesos. El objetivo de nuestro grupo de investigación es estudiar cómo el contenido proteico celular es ajustado para la adaptación celular al estrés y la quiescencia y proliferación celular. Muchos de estos procesos están regulados por vías de señalización, como por ejemplo la vía cAMP-PKA. Los objetivos particulares son estudiar los mecanismos moleculares en la regulación de la traducción de proteínas, traducción de mRNA específicos vía ribosomas especializados y la formación de partículas citoplasmáticas de mRNA como gránulos de estrés y P-bodies en respuesta al estrés, quiescencia y proliferación celular. Nos focalizamos en estudiar qué rol tiene la vía de la cAMP-PKA en la regulación de estos procesos.

Además, nuestro grupo desarrolla actividades de extensión en las cuales realizamos talleres de divulgación sobre bioquímica, alimentos y levaduras. Realizamos actividades didácticas en ciencias naturales.