Regulació del complex ciclina A-CDK2 per l'acetilasa PCAF

Abstract

[cat] Els complexes ciclina-CDK són elements clau perquè el cicle cel·lular es doni de manera ordenada. Estan regulats a diferents nivells ja que les seves funcions són essencials per a la correcta progressió del cicle. El primer nivell de regulació és la interacció entre la ciclina i la CDK. En segon lloc, aquestes proteïnes poden experimentar fosforilacions i defosforilacions activadores i inhibidores. En tercer lloc, aquests complexes poden ser inhibits per la interacció amb CKIs (CDK Inhibitors). Finalment, la localització subcel·lular també és una manera de regular l'activitat d'aquests complexes, ja que només són actius al nucli de la cèl·lula. En aquest treball presentem un nou mecanisme de regulació dels complexes ciclina-CDK. Concretament hem observat que els membres del complex ciclina A-CDK2 interaccionen amb l'acetilasa PCAF. Aquesta proteïna ha estat generalment considerada com a un co-activador transcripcional gràcies a la seva capacitat d'acetilar histones i activar la transcripció gènica. Tanmateix, també s'ha vist que és capaç d'acetilar proteïnes no-histones com ara p53 o MyoD, i com a conseqüència està implicada en altres funcions cel·lulars com la diferenciació o la resposta a dany al DNA. L'acetilasa PCAF s'uneix al complex ciclina A-CDK2 tot inhibint la seva activitat quinasa. A més, acetila la ciclina A, cosa que comporta la seva degradació pel sistema ubiquitina-proteasoma. PCAF també acetila CDK2 a la lisina 33, la qual es troba molt conservada a la família de les CDKs, ja que és un aminoàcid crucial per a la interacció amb l'ATP. L'acetilació de CDK2 a la lisina 33 comporta la inhibició de la seva activitat quinasa i la seva separació de la ciclina A. En conclusió, els resultats d'aquesta tesi aporten un nou nivell de regulació dels complexes ciclina-CDK desconegut fins ara, i que cal tenir en compte com a possible mecanisme d'acció dels fàrmacs basats en compostos inhibidors de deacetilases els quals, d'altra banda, estan donant bons resultats en el tractament de malalties hematològiques i tumors sòlids.

[eng] "REGULATION OF CYCLIN A-CDK2 COMPLEX BY ACETYLATION" TEXT: Cell cycle proteins are regulated in different ways, being phosphorylation one of the most important and more studied mechanisms of regulation. On the other hand, acetylation is another kind of post-translational modification that was discovered in histones and initially it was associated with transcriptionally active chromatin. However, different studies indicate that acetylation can also play a role in the regulation of non-histone proteins and it has been linked to oncogenesis and cardiovascular and neurodegenerative diseases. In this work we report that cyclin A/cdk2 complex, which is crucial for cell cycle progression during S phase, is acetylated by the acetyltransferase P/CAF. Cyclin A directly interacts with P/CAF and is acetylated at lysines 54, 68, 95 and 112. Maximal acetylation occurs simultaneously to ubiquitylation at mitosis, indicating a role of acetylation on cyclin A stability. A non-acetylatable mutant in which these lysines were substituted by arginines (cycA 4R) cannot be ubiquitylated, is more stable than cycA wild-type and arrests cell cycle at mitosis. Increased expression of cyclin A has been detected in many types of cancers and it has a prognostic value to predict survival or early relapse. Our results indicate that acetylation is able to cause a decrease in the levels of cyclin A, suggesting that treatment with HDAC inhibitors (which potentiate acetylation in the cell) could be considered to treat this kind of tumors.