El grupo de investigación de Regulación del Ciclo Celular en Eucariotas de la Universitat de València (UV) ha descubierto una nueva vía de control de la división celular, un proceso clave para entender enfermedades como el cáncer, en el que la proliferación celular pierde el correcto funcionamiento de sus mecanismos de control y freno, según ha informado la institución académica.

El estudio, publicado en la revista EMBO Reports y realizado con el organismo modelo S. cerevisiae (levadura del pan, del vino y de la cerveza), revela que la proteína Pho85 bloquea al regulador Whi7 en el inicio del ciclo celular para favorecer la proliferación.

La transición entre las fases G1 y S, conocida como Start en levadura o punto de restricción en mamíferos, es el punto de control más importante del ciclo celular, puesto que es el momento en el que las células toman la decisión irreversible de proliferar o no. Para controlar este punto clave en la división, las células disponen de proteínas que actúan a modo de freno, como Whi7 y Whi5, que impiden que se expresen genes necesarios para la proliferación celular.

Pho85 es una proteína multifuncional que integra la señalización de distintos estreses en la célula y también está implicada en la regulación del ciclo celular. Con este trabajo se profundiza en el control del represor Whi7 y se describe que la proteína Pho85 lo inactiva.

La proteína Pho85 regula negativamente al represor Whi7 a través de múltiples niveles: disminuyendo su expresión génica, aumentando la inestabilidad de la proteína y bloqueando su función represora en los genes.

Al respecto, Cristina Ros, investigadora del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) y del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UV, además de primera autora del artículo, ha explicado que estudios previos del grupo demostraron que, mientras Whi5 actúa como principal represor del ciclo celular en condiciones normales, Whi7 aumenta su protagonismo en condiciones de daño a la pared celular.

En este sentido, han visto que, en células mutantes en la proteína Pho85, que simulan condiciones de estrés, Whi7 gana función hasta el punto de ser el principal represor del ciclo celular. Este proceso se ha estudiado en el sistema eucariota más sencillo: la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae.

Aun así, el objetivo último es que las conclusiones se puedan extrapolar a sistemas más complejos, ya que el control del ciclo celular es un proceso altamente conservado en levaduras y mamíferos y su análisis es fundamental para entender y combatir enfermedades como el cáncer, en el que la proliferación celular pierde el correcto funcionamiento de sus mecanismos de control y freno. En este sentido, las células de mamífero también cuentan con homólogos de las proteínas Pho85 (CDK5) y Whi7 (las proteínas represoras de la familia retinoblastoma p107 y p130).

Inicio del ciclo celular

"La importancia de este trabajo radica en que disponemos de más información sobre las estrategias que usan las células para controlar el inicio del ciclo celular", destaca Cristina Ros. Además, marca el camino para entender los mecanismos utilizados cuando se ven sometidas a estrés.

Así, el hecho de disponer de varias capas de regulación del represor Whi7 por la proteína Pho85 sugiere "la importancia de la robustez del sistema de control de este represor", según Cristina Ros. En un futuro se investigarán cuáles son las condiciones de estrés que afectan a la proteína Pho85 para dar lugar a la regulación específica y especialización funcional de Whi7 descrita.

En el artículo ´The CDK Pho85 inhibits Whi7 Start repressor to promote cell cycle entry in budding yeast´, han participado Cristina Ros Carrero, Mihai-Spiridon Bodi, Juan Carlos Igual y Mercè Gomar-Alba, componentes del grupo de Ciclo Celular de la Universitat de València.

El grupo de Ciclo Celular forma parte del Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) de la UV. Realiza investigación básica en una de las áreas de mayor interés de la biología molecular y celular, como es el control del ciclo celular.

A lo largo de los años se ha centrado en diferentes procesos y ha caracterizado nuevos mecanismos de control de la función de reguladores del ciclo celular como ciclinas, represores o factores transcripcionales. Actualmente, también trabaja en los mecanismos del checkpoint de integridad del ADN, proceso directamente relacionado con el desarrollo de cáncer. Este estudio ha contado con el apoyo del Gobierno de España y ha sido cofinanciado por el FEDER de la Unión Europea y por la Generalitat Valenciana.