Descripción del proyecto
EL CA2+ ES UN MENSAJERO INTRACELULAR UNIVERSAL Y VERSATIL, CAPAZ DE REGULAR MUCHAS FUNCIONES DISTINTAS EN UNA MISMA CELULA, ESTO ES POSIBLE GRACIAS A LA COMPARTIMENTALIZACION DE LAS FUNCIONES Y A LA GENERACION DE MICRODOMINIOS SUBCELULARES CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CA2+ CITOSOLICO, EL TRANSPORTE DE CA2+ POR LOS ORGANULOS INTRACELULARES (RETICULO ENDOPLASMICO (RE), APARATO DE GOLGI, MITOCONDRIAS O NUCLEO) ES ESENCIAL EN LA GENESIS DE MICRODOMINIOS, A SU VEZ, LA CONCENTRACION DE CA2+ DENTRO DE CADA ORGANULO ES ESENCIAL PARA MUCHAS DE SUS FUNCIONES FISIOLOGICAS ESPECIFICAS, ASI, POR EJEMPLO, EL CA2+ PARTICIPA DE FORMA DIRECTA EN: LA SINTESIS Y EL PROCESAMIENTO DE PROTEINAS EN EL RE; LA SECRECION PROTEICA POR EL GOLGI; LA RESPIRACION Y LA APOPTOSIS MITOCONDRIALES; O EN LA EXPRESION GENICA NUCLEAR, DE HECHO, LA DISHOMEOSTASIS DEL CA2+ PARECE DESEMPEÑAR UN PAPEL MUY IMPORTANTE EN LA PATOGENESIS DE LAS ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS, RECIENTEMENTE HEMOS DESARROLLADO UNA NUEVA FAMILIA DE INDICADORES FLUORESCENTES DE CA2+, DENOMINADOS GAP (DE GFP-AEQUORIN-PROTEIN), Y QUE PUEDEN DIRIGIRSE A LA MATRIZ DE LOS ORGANULOS INTRACELULARES DE CELULAS VIVAS PARA MONITORIZAR A TIEMPO REAL LA CONCENTRACION DE CA2+ EN SU INTERIOR, TANTO EN CONDICIONES DE REPOSO Y/O DURANTE LA ACTIVIDAD FISIOLOGICA, EN EL ANTERIOR PROYECTO NOS CENTRAMOS EN LAS ORGANELAS DE ALTO CONTENIDO DE CA2+ COMO SON EL RE Y EL GOLGI, PARA ELLO HEMOS DISEÑADO Y PRODUCIDO UNA VERSION DE GAP CON LA AFINIDAD ADECUADA PARA HACER EXPERIMENTOS DE IMAGEN EN EL LUMEN DE ESTAS ORGANELAS, ADEMAS, HEMOS GENERADO VARIOS MODELOS DE ANIMALES TRANSGENICOS, EN MOSCA Y EN RATON, QUE EXPRESAN GAP FUNCIONAL EN EL RE Y QUE NOS HAN PERMITIDO MONITORIZAR IN VIVO LA DINAMICA DEL CA2+ DEL RETICULO SARCOPLASMICO DE MUSCULO ESQUELETICO TRAS UNA ESTIMULACION FISIOLOGICA, EL TRANSGENICO DE RATON ES UNA EXCELENTE HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR LA DINAMICA DEL CA2+ DEL RE EN UNA GRAN VARIEDAD DE ORGANOS Y TEJIDOS DONDE SE EXPRESA EL SENSOR GAP, CONCRETAMENTE, EN ESTE PROYECTO SE PRETENDE ABORDAR ESTUDIOS ESTRUCTURALES, FISIOLOGICOS Y FISIOPATOLOGICOS AGRUPADOS EN TRES GRANDES OBJETIVOS GENERALES:1, DESARROLLOS METODOLOGICOS Y GENERACION DE NUEVAS HERRAMIENTAS, SE PROPONE GENERAR VECTORES PARA EXPRESION SELECTIVA EN TIPOS CELULARES ESPECIFICOS (NEURONAS, GLIAS Y CELULAS PANCREATICAS) Y NUEVAS LINEAS DE ANIMALES TRANSGENICOS, TANTO DE MOSCA COMO DE RATON, EN COLABORACION CON OTROS PRETENDEMOS REALIZAR ESTUDIOS ESTRUCTURALES Y MECANISTICOS EN TORNO A LA INTERACCION GAP-CA2+,2, ESTUDIO DE LA HOMEOSTASIS DEL CA2+ EN RE Y SU RELACION CON DIFERENTES FUNCIONES FISIOLOGICAS, EN COLABORACION CON OTROS LABORATORIOS PROPONEMOS UNA BUSQUEDA DEL CANAL DE FUGA (LEAK) DEL RE BASADA EN LA FISIOLOGIA COMPARADA Y LA GENETICA EVOLUTIVA, SE PLANTEA TAMBIEN, ESTUDIAR LA PARTICIPACION DEL RE EN VARIAS FUNCIONES FISIOLOGICAS (SECRECION DE HORMONAS, OSCILACIONES GLIALES Y RETINIANAS, Y ACTIVACION DE NEURONAS SENSORIALES),3, SE PROPONE, FINALMENTE, ESTUDIAR LAS POSIBLES ALTERACIONES DE LA HOMEOSTASIS DE CA2+ EN RE Y GOLGI EN DISTINTOS MODELOS DE ENVEJECIMIENTO (NEURONAS Y GLIAS), TANTO IN VITRO COMO IN VIVO, COMPARAREMOS LOS NIVELES DE CA2+ EN CELULAS JOVENES Y VIEJAS, TANTO EN EL ESTADO ESTACIONARIO EN EL RE, ASI COMO EL BOMBEO Y LA SALIDA PASIVA DE CA2+, CALCIO\HOMEOSTASIS\RETÍCULO ENDOPLÁSMICO\CANALES DE CA\SENSOR\SEÑALIZACIÓN POR CA