Regulación de proteínas tumorales MAGE por oncogenes y oncosupresores.

Las proteínas MAGE (Melanoma Antigen GEnes) pertenecen a una gran familia de proteínas estrechamente relacionadas caracterizadas por un alto grado de homología de secuencia. Los miembros de la subfamilia MAGE-I tienen un patrón de expresión único: se expresan solamente en tejido germinal sano y de m...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Pascucci, Franco Andrés
Formato: Tesis Doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2020
Materias:
p53
RAS
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6951_Pascucci
Aporte de:
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description Las proteínas MAGE (Melanoma Antigen GEnes) pertenecen a una gran familia de proteínas estrechamente relacionadas caracterizadas por un alto grado de homología de secuencia. Los miembros de la subfamilia MAGE-I tienen un patrón de expresión único: se expresan solamente en tejido germinal sano y de manera aberrante en el cáncer. En los últimos 10 años, varios estudios realizados por nuestro grupo y otros grupos se han centrado en caracterizar sus funciones. Se ha demostrado que, a pesar de sus similitudes de secuencia, hay funciones específicas en algunos de sus miembros que afectan diferentes vías de señalización celular. Entre sus acciones más significativas, se demostraron efectos antiapoptóticos, evasión de senescencia y autofagia, y aumento de la supervivencia y de la proliferación celular. Aquí comenzamos a estudiar un nuevo campo emergente: la regulación de la expresión y actividad de las proteínas MAGE. En este contexto, planteamos como hipótesis que las proteínas MAGE podrían estar reguladas por oncogenes y oncosupresores. En particular, nos centramos en el estudio de la regulación de la proteína MageC2, que se detecta en tumores de diferente origen histológico y tiene correlaciones clínicas desfavorables. Había sido determinado que MageC2 colabora con el fenotipo tumoral mediante la regulación de diferentes vías asociadas al cáncer. La asociación de MageC2 con Kap1 puede reprimir la vía supresora de tumores p53 mediante su degradación, mientras que la interacción MageC2/STAT3 activa la vía de señalización STAT oncogénica. En la primera parte de esta Tesis, demostramos que MageC2 inhibe la actividad de p53 a través de mecanismos adicionales que implican la asociación con los represores de la transcripción HDAC1 y HDAC3. Para dilucidar el papel de la proteína MageC2 endógena en la actividad de p53, generamos células de melanoma humano A375 MageC2 KO utilizando la tecnología CRISPR/CAS9. Observamos que en ausencia de MageC2 se incrementó significativamente la actividad de p53, sin afectar su estabilidad. En la segunda parte del trabajo, se realizó una búsqueda racional de posibles proteínas capaces de modular la relación MageC2/p53. Dada su relevancia en el cáncer, se seleccionaron el oncogén Ras (RasV12) y el oncosurpesor p14ARF. Es bien sabido que el oncogén H-RAS/RasV12 estimula permanentemente la proliferación en ausencia de estímulos externos. Si bien su potencial oncogénico es indiscutible, esta ruta todavía se está estudiando principalmente para caracterizar los objetivos río abajo de la activación de Ras. En el caso de p14ARF, se considera un supresor tumoral maestro que responde a la activación de oncogenes induciendo p53. Los experimentos realizados en esta Tesis demuestran que RasV12 estabiliza la proteína MageC2 y la fosforila en treonina dependiendo de la actividad de la ruta MAPK/ERK. Fundamentalmente, usando las células MageC2 KO A375, demostramos que MageC2 endógeno puede formar parte de la vía Ras/MAPK/ERK y que su función es regular negativamente p53. Es decir, que MageC2 puede actuar como un factor regulado por la vía oncogénica de Ras para inhibir la respuesta de p53 a la hiperproliferación. Por el contrario, el oncosupresor p14ARF causa degradación de MageC2 de forma proteosoma dependiente y amplía la capacidad de p14ARF para promover un aumento de la actividad de p53 mediante una vía alternativa e independiente de Mdm2. Sin embargo, la presencia de RasV12 protege fuertemente a MageC2 de la degradación de p14ARF. En conjunto, nuestras observaciones muestran que MageC2 está involucrado en una red principal de señalización oncogénica que vincula la activación de Ras con la regulación negativa de p53.
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spelling todo:tesis_n6951_Pascucci2023-10-03T13:14:39Z Regulación de proteínas tumorales MAGE por oncogenes y oncosupresores. Regulation of MAGE proteins by oncogenes and oncosuppressors. Pascucci, Franco Andrés PROTEINAS MageC2 p53 p14ARF RAS RasV12 CRISPR/CAS9 MAPK/ERK CELULAS DE MELANOMA HUMANO A375 PROTEINS MageC2 p53 p14ARF RAS RasV12 CRISPR/CAS9 MAPK/ERK A375 MELANOMA HUMAN CELLS Las proteínas MAGE (Melanoma Antigen GEnes) pertenecen a una gran familia de proteínas estrechamente relacionadas caracterizadas por un alto grado de homología de secuencia. Los miembros de la subfamilia MAGE-I tienen un patrón de expresión único: se expresan solamente en tejido germinal sano y de manera aberrante en el cáncer. En los últimos 10 años, varios estudios realizados por nuestro grupo y otros grupos se han centrado en caracterizar sus funciones. Se ha demostrado que, a pesar de sus similitudes de secuencia, hay funciones específicas en algunos de sus miembros que afectan diferentes vías de señalización celular. Entre sus acciones más significativas, se demostraron efectos antiapoptóticos, evasión de senescencia y autofagia, y aumento de la supervivencia y de la proliferación celular. Aquí comenzamos a estudiar un nuevo campo emergente: la regulación de la expresión y actividad de las proteínas MAGE. En este contexto, planteamos como hipótesis que las proteínas MAGE podrían estar reguladas por oncogenes y oncosupresores. En particular, nos centramos en el estudio de la regulación de la proteína MageC2, que se detecta en tumores de diferente origen histológico y tiene correlaciones clínicas desfavorables. Había sido determinado que MageC2 colabora con el fenotipo tumoral mediante la regulación de diferentes vías asociadas al cáncer. La asociación de MageC2 con Kap1 puede reprimir la vía supresora de tumores p53 mediante su degradación, mientras que la interacción MageC2/STAT3 activa la vía de señalización STAT oncogénica. En la primera parte de esta Tesis, demostramos que MageC2 inhibe la actividad de p53 a través de mecanismos adicionales que implican la asociación con los represores de la transcripción HDAC1 y HDAC3. Para dilucidar el papel de la proteína MageC2 endógena en la actividad de p53, generamos células de melanoma humano A375 MageC2 KO utilizando la tecnología CRISPR/CAS9. Observamos que en ausencia de MageC2 se incrementó significativamente la actividad de p53, sin afectar su estabilidad. En la segunda parte del trabajo, se realizó una búsqueda racional de posibles proteínas capaces de modular la relación MageC2/p53. Dada su relevancia en el cáncer, se seleccionaron el oncogén Ras (RasV12) y el oncosurpesor p14ARF. Es bien sabido que el oncogén H-RAS/RasV12 estimula permanentemente la proliferación en ausencia de estímulos externos. Si bien su potencial oncogénico es indiscutible, esta ruta todavía se está estudiando principalmente para caracterizar los objetivos río abajo de la activación de Ras. En el caso de p14ARF, se considera un supresor tumoral maestro que responde a la activación de oncogenes induciendo p53. Los experimentos realizados en esta Tesis demuestran que RasV12 estabiliza la proteína MageC2 y la fosforila en treonina dependiendo de la actividad de la ruta MAPK/ERK. Fundamentalmente, usando las células MageC2 KO A375, demostramos que MageC2 endógeno puede formar parte de la vía Ras/MAPK/ERK y que su función es regular negativamente p53. Es decir, que MageC2 puede actuar como un factor regulado por la vía oncogénica de Ras para inhibir la respuesta de p53 a la hiperproliferación. Por el contrario, el oncosupresor p14ARF causa degradación de MageC2 de forma proteosoma dependiente y amplía la capacidad de p14ARF para promover un aumento de la actividad de p53 mediante una vía alternativa e independiente de Mdm2. Sin embargo, la presencia de RasV12 protege fuertemente a MageC2 de la degradación de p14ARF. En conjunto, nuestras observaciones muestran que MageC2 está involucrado en una red principal de señalización oncogénica que vincula la activación de Ras con la regulación negativa de p53. MAGE (Melanoma Antigen GEnes) codify for a large family of closely related proteins characterized by a high degree of sequence homology. MAGE-I subfamily members have a unique expression pattern in which they are normally expressed in adult testes, but they are expressed aberrantly in cancer. In the last 10 years, various studies carried out by ours and others groups have focused on characterizing their functions. It has been shown that despite their sequence similarities, there are specific functions in some of their members affecting different cell signaling pathways. Among their most significant actions, it was demonstrated antiapoptotic effects, senescence and autophagia evasion, and increased survival and proliferation. Here, we have started studying a new emerging field: the regulation of MAGE proteins expression and activity. In this context we hypothesized that MAGE proteins could be regulated by oncogenes and oncosuppressors. Particularly, we focus on the study of the regulation of the tumor-expressed MageC2 protein, which is detected in tumors of different histological origin and correlates with unfavorable clinical parameters. MageC2 has been shown to collaborate with the tumor phenotype by regulating different cancer-associated pathways. The association of MageC2 with Kap1 represses the p53 tumor-suppressor pathway, while MageC2/STAT3 interaction activates the oncogenic STAT signaling pathway. In the first part of this Thesis, we demonstrate that MageC2 inhibits the activity of p53 through additional mechanisms involving the association with the transcription repressors HDAC1 and HDAC3. To elucidate the role of endogenous MageC2 protein on p53 activity, we generated human melanoma A375 MageC2 KO cells using CRISPR/CAS9 technology. We observed that in the absence of MageC2 the activity of p53 was significantly increased, without affecting its stability. In the second part of the work, a rational search for possible proteins able to modulate the MageC2/p53 relationship was performed. Given their relevance on cancer, the Ras (RasV12) oncogene and p14ARF oncosuppressor were selected. It is well-known that H-RAS/RasV12 oncogene permanently stimulates proliferation in the absence of external stimuli. Although its oncogenic potential is undisputed, this route is still being studied mainly to clarify the targets downstream Ras activation. In the case of p14ARF, it is considered a master tumor-suppressor that responds to oncogenes activation through p53 stimulation. The experiments performed in this Thesis demonstrate that RasV12 stabilizes MageC2 and phosphorylates it in threonine depending on the activity of the MAPK/ERK pathway. Interestingly, using the MageC2 KO A375 cells, we show that endogenous MageC2 is a novel target required upon oncogenic RasV12 activation to downregulate p53 oncosuppressor pathway. On the contrary, the oncosuppressor p14ARF causes MageC2-dependent proteasome degradation and enhances p14ARF ability to upregulate p53 through a Mdm2-independent way. However, the presence of RasV12 strongly protects MageC2 from p14ARF degradation. Together, our observations show that MageC2 is involved in a main oncogenic signaling network that links Ras activation to p53 downregulation. Fil: Pascucci, Franco Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. 2020 Tesis Doctoral PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6951_Pascucci