New substrates and functions of PP2A-Cdc55 phospatase in the mitotic exit

Abstract

[cat]La sortida de mitosis comprèn tots els processos de la mitosis que van des de la segregació de les cromàtides germanes a l’obtenció de dues cèl·lules filles genèticament idèntiques. A nivell molecular, les cèl·lules inicien diversos processos per inactivar la Cdk mitòtica, requisit imprescindible per acabar la mitosis i entrar en la següent fase G1. La sortida de mitosis en el llevat de gemmació, S. Cerevisiae, s’inicia amb l’activació del complex promotor d’anafase APCCdc20 i l’activació de la fosfatasa Cdc14. Dues rutes complementàries i seqüencials, FEAR (de l’anglès Cdc14 early anaphase release) i MEN (de l’anglès mitotic exit network), promouen l’alliberament i activació de la fosfatasa Cdc14 durant l’anafase, la qual es considera clau per eliminar l’activitat mitòtica de Cdk1 i sortir de mitosis. La fosfatasa Cdc14 es manté segrestada al nuclèol durant la resta del cicle cel·lular mitjançant la seva unió a la proteïna nucleolar Net1. A l’inici de l’anafase, la proteasa separasa hidrolitza el complex de cohesina, desencadenant així la separació de les cromàtides germanes i, alhora, coopera amb Zds1 per promoure la inhibició de la fosfatasa PP2ACdc55. La caiguda d’activitat PP2ACdc55 facilita la fosforilació de Net1 dependent de Cdk1, promovent així que Cdc14 s’alliberi al nucli. La quinasa polo, Cdc5, contribueix en aquest procés. A mesura que l’activitat mitòtica de Cdk1 disminueix, degut a l’acció d’APCCdc20 degradant ciclines mitòtiques i l’activitat de Cdc14, les cèl·lules activen la ruta MEN per mantenir Net1 fosforilat i Cdc14 actiu fins al final d’anafase. La ruta de MEN comprèn la GTPasa Tem1, i les quinases Cdc15 i Mob1-Dbf2. L’inici de la ruta està regulat pel complex Bfa1-Bub2, que manté Tem1 inactiu fins l’anafase, i per Lte1, que promou l’activació de Tem1. Un cop activa, la ruta de MEN allibera Cdc14 al citoplasma, on permet l’acumulació de l’inhibidor de Cdk1, Sic1, i on també activa el complex APCCdh1, el qual finalitza amb la degradació de les ciclines mitòtiques. Per tant, la completa activació de Cdc14 al final de l’anafase promou la inactivació de Cdk1 i contraresta les fosforilacions mitòtiques d’aquesta, permetent així la sortida de mitosis i entrada a G1. Com la cèl·lula coordina la segregació cromosòmica amb la inactivació de la Cdk mitòtica és de gran interès, doncs errors en aquest procés provoquen la mort cel·lular. Així doncs, la descripció detallada dels mecanismes moleculars que regulen la sortida de mitosis tenen un gran potencial pel disseny de futures teràpies contra el càncer. El treball que es presenta en aquesta tesis doctoral aprofundeix en el paper de la fosfatasa PP2ACdc55 en la sortida de mitosis, fosfatasa que està emergent com a regulador clau del cicle cel·lular en organismes superiors. Resultats previs del grup suggereixen la implicació de la fosfatasa PP2ACdc55 en la iniciació de la ruta MEN i d’altres possibles funcions. OBJECTIUS 1. Descriure el paper de la fosfatasa PP2ACdc55 en la regulació de la ruta MEN 2. Identificar nous possibles substrats i funcions de la fosfatasa PP2ACdc55 mitjançant un screening proteòmic.