Descripción del proyecto
LA BIOLOGIA SINTETICA PERMITE RECONFIGURAR LOS SISTEMAS BIOLOGICOS, ABRIENDO NUEVAS POSIBILIDADES EN INVESTIGACION, GRACIAS A LA ELEVADA CONSERVACION DE LOS PROCESOS CELULARES A LO LARGO DE LA ESCALA EVOLUTIVA, LA UTILIZACION DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE EN ESTA DISCIPLINA PROPORCIONA UNA PLATAFORMA EXPERIMENTAL SENCILLA PERO CON GRAN POTENCIALIDAD TANTO EN LA GENERACION DE CONOCIMIENTO BASICO, TRASLADABLE A CELULAS SUPERIORES, COMO EN EL DESARROLLO DE HERRAMIENTAS DE UTILIDAD BIOMEDICA O BIOTECNOLOGICA, NUESTRO GRUPO HA APROVECHADO ESTA LEVADURA EN EL CAMPO DE LA SEÑALIZACION CELULAR, POR UNA PARTE, PARA CONOCER LA ESTRUCTURA DE LAS RUTAS DE MAPKS (MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASES), FUNDAMENTALMENTE A TRAVES DE LA RUTA QUE MANTIENE LA INTEGRIDAD DE LA PARED CELULAR (CELL WALL INTEGRITY; CWI), Y POR OTRA, PARA ESTUDIAR PROTEINAS INVOLUCRADAS EN PATOLOGIAS HUMANAS Y GENERAR PLATAFORMAS DE RASTREO GENETICO Y FARMACOLOGICO, EL PRESENTE PROYECTO PROPONE LA OBTENCION DE CIRCUITOS SINTETICOS Y EL MANEJO DE HERRAMIENTAS POSTGENOMICAS PARA IDENTIFICAR NUEVOS ELEMENTOS DE SEÑALIZACION Y MECANISMOS REGULATORIOS, UN PRIMER OBJETIVO ESTA ENCAMINADO A LA IDENTIFICACION DE SUSTRATOS DE LA MAPK SLT2 DE LA RUTA CWI, UTILIZANDO UNA VERSION SENSIBLE A ANALOGOS DE ATP EN COMBINACION CON POTENTES TECNICAS FOSFOPROTEOMICAS, MEDIANTE ARRAYS DE PROTEINAS NAPPA (NUCLEIC ACID PROGRAMMABLE PROTEIN ARRAY) BUSCAREMOS IN VITRO SUSTRATOS DE SLT2 DE DIFICIL IDENTIFICACION POR SU ESCASA ABUNDANCIA, QUE NO SEA POSIBLE IDENTIFICAR EN ENSAYOS QUINASA ACOPLADOS A MARCAJE SILAC (STABLE ISOTOPE LABELING WITH AMINO ACIDS IN CELL CULTURE), SE COMPARARA LA RELEVANCIA DE LA FOSFORILACION DE LOS SUSTRATOS IDENTIFICADOS EN DISTINTAS SITUACIONES DE ESTIMULACION USANDO LA METODOLOGIA DE PROTEOMICA DIRIGIDA SRM (SELECTED REACTION MONITORING) (OBJETIVO 1), PARALELAMENTE, SE RECONFIGURARAN CIRCUITOS DE SEÑALIZACION DE LA LEVADURA INTEGRANDO COMPONENTES SINTETICOS ENDOGENOS (OBJETIVO 2), HUMANOS (OBJETIVO 3) Y BACTERIANOS (OBJETIVO 4), PROPONEMOS ACOPLAR A DISTINTAS MAPKKS DE S, CEREVISIAE EL MOTIVO DE INTERACCION IYT, QUE HEMOS IDENTIFICADO RECIENTEMENTE EN MKPS (MAPKS PHOSPHATASES) FUNGICAS DE RUTAS CWI, SE ESTABLECERA SU POTENCIAL COMO DOMINIO DE UNION A SLT2 Y SE VALIDARA SU USO COMO HERRAMIENTA SINTETICA DE ACOPLAMIENTO A LA RUTA CWI, SE INTEGRARA ASIMISMO LA RECIENTEMENTE DESCRITA VERSION PTEN-LONG AL CIRCUITO HETEROLOGO DE SEÑALIZACION CELULAR PI3K-AKT/PTEN, PARA BUSCAR EN LEVADURA ALELOS DE GANANCIA DE FUNCION DE ESTE SUPRESOR DE TUMORES CON POTENCIAL UTILIDAD TERAPEUTICA, APROVECHANDO ESTE SISTEMA HUMANIZADO, PROFUNDIZAREMOS EN LA CONEXION DE LA SEÑALIZACION LIPIDICA Y LA RUTA CWI DIRIGIENDO ARTIFICIALMENTE A LA PI3K A DIFERENTES COMPARTIMENTOS DE LA MEMBRANA PLASMATICA, CON ESTA ESTRATEGIA, DADO QUE ESTA QUINASA CONVIERTE PTDINS(4,5)P2 EN PTDINS(3,4,5)P3, CONOCEREMOS LA REPERCUSION DE LA REGULACION ESPACIAL DEL PTDINS(4,5)P2, PARA ELLO SE IMPLEMENTARA UN SISTEMA DE SEGUIMIENTO IN VIVO DE AMBOS FOSFOINOSITIDOS SIMULTANEAMENTE, FINALMENTE, LA EXPRESION DE EFECTORES DE VIRULENCIA BACTERIANOS QUE INTERACCIONAN CON FOSFATIDILINOSITOLES O QUE POSEEN DOMINIOS TIR, QUE INTERFIEREN CON LA SEÑALIZACION DE LA CELULA HOSPEDADORA, ES OTRO DE LOS ABORDAJES DE REPROGRAMACION CELULAR PROPUESTOS, ESTE PROYECTO PERSIGUE, POR TANTO, EL DOBLE PROPOSITO DE REVELAR ASPECTOS AUN DESCONOCIDOS DE LA SEÑALIZACION CELULAR Y DE GENERAR NUEVAS APLICACIONES DE INTERES EN BIOTECNOLOGIA Y BIOMEDICINA, LEVADURA\ SACCHAROMYCES CEREVISIAE\ TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL\ MAPK\ BIOLOGÍA SINTÉTICA\ FOSFOPROTEÓMICA\ PI3K\ PTEN\ CÁNCER\ TIR DOMAIN