El estudio revela que la proteína Pho85 desactiva al represor Whi7, controlando así la transición entre las fases G1 y S del ciclo celular. Esto tiene implicaciones en la comprensión y combate de enfermedades como el cáncer. El grupo de Ciclo Celular de la Universitat de València ha participado en este estudio, respaldado por el Gobierno de España y la Generalitat Valenciana.
El punto de control más importante del ciclo celular es la transición entre las fases G1 y S, conocida como Start en levadura o punto de restricción en mamíferos. En este momento, las células toman una decisión irreversible sobre si proliferar o no. Para controlar esta etapa clave de la división celular, existen proteínas que actúan como freno, como Whi7 y Whi5, que evitan la expresión de genes necesarios para la proliferación celular. Pho85 es una proteína multifuncional que integra señales de diferentes estreses en la célula y también está involucrada en la regulación del ciclo celular. Este estudio se centra en el control del represor Whi7 y revela que la proteína Pho85 lo desactiva.
A través de múltiples niveles, la proteína Pho85 ejerce una regulación negativa sobre el represor Whi7, disminuyendo la expresión génica de este último, aumentando la inestabilidad de su proteína y bloqueando su función represora en los genes.
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, explica que estudios anteriores realizados por su grupo han demostrado que en condiciones normales, Whi5 actúa como el principal represor del ciclo celular, mientras que en condiciones de daño a la pared celular, Whi7 toma un papel más relevante. En este sentido, se ha observado que en células mutantes en la proteína Pho85, que simulan condiciones de estrés, Whi7 adquiere una función tan importante que se convierte en el principal represor del ciclo celular.
El estudio de este proceso ha sido realizado en la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae, que es el sistema eucariota más sencillo. Sin embargo, el objetivo final es poder aplicar las conclusiones a sistemas más complejos. Esto se debe a que el control del ciclo celular es un proceso altamente conservado tanto en levaduras como en mamíferos, y su análisis es fundamental para comprender y combatir enfermedades como el cáncer. En esta enfermedad, la proliferación celular pierde la correcta función de sus mecanismos de control y freno. Por lo tanto, las proteínas Pho85 (CDK5) y Whi7 (las proteínas represoras de la familia retinoblastoma p107 y p130) también tienen homólogos en las células de mamífero.
Destaca Cristina Ros que la relevancia de este trabajo radica en contar con mayor información acerca de las estrategias utilizadas por las células para controlar el inicio del ciclo celular. Además, señala que esto marca el camino hacia la comprensión de los mecanismos empleados cuando las células se enfrentan a situaciones de estrés. Según Cristina Ros, el hecho de tener múltiples niveles de regulación del represor Whi7 a través de la proteína Pho85 sugiere la importancia de la robustez del sistema de control de este represor. En un futuro, se investigarán las condiciones de estrés que afectan a la proteína Pho85 y cómo esto conduce a la regulación específica y especialización funcional descrita en Whi7.
Cristina Ros Carrero, Mihai-Spiridon Bodi, Juan Carlos Igual y Mercè Gomar-Alba, componentes del grupo de Ciclo Celular de la Universitat de València, han participado en el artículo "The CDK Pho85 inhibits Whi7 Start repressor to promote cell cycle entry in budding yeast".
El Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) de la UV cuenta con el grupo de Ciclo Celular. Este grupo se dedica a la investigación básica en una de las áreas más interesantes de la biología molecular y celular: el control del ciclo celular. A lo largo de los años, se ha enfocado en diferentes procesos y ha descubierto nuevos mecanismos para regular la función de los reguladores del ciclo celular, como las ciclinas, los represores y los factores transcripcionales. En la actualidad, también están investigando los mecanismos del checkpoint de integridad del ADN, un proceso que está directamente relacionado con el desarrollo del cáncer.
El apoyo del Gobierno de España y la cofinanciación del FEDER de la Unión Europea y la Generalitat Valenciana han respaldado este estudio.
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