Usando la levadura como modelo, nuestro grupo ha introducido un nuevo actor en la respuesta a estrés genotóxico: la proteína quinasa C (PKC). Anteriormente habíamos descrito interacciones genéticas y funcionales que relacionaban a PKC con la ciclina de fase S Clb5, revelando un solapamiento funcional con una nueva función morfogenética para Clb5 y una nueva función relacionada con la integridad genómica para la ruta PKC. Posteriormente, hemos descrito el papel esencial que la MAPK quinasa Slt2 de la ruta PKC juega en la respuesta a estrés genotóxico. Más recientemente, hemos demostrado que la actividad Pkc1 de levadura es esencial para la activación del checkpoint de integridad del DNA en respuesta a numerosos tratamientos genotóxicos. Los mecanismos celulares importantes se encuentran conservados evolutivamente desde levaduras a humanos. Esto es especialmente destacable en el campo del ciclo celular y en el checkpoint de integridad del DNA. Así, la isoforma PKCδ de mamíferos es capaz de restaurar el funcionamiento del checkpoint de integridad del DNA cuando se expresa en células de levadura mutantes pkc1. La función del checkpoint también está afectado en células HeLa cuando se inhibe a PKCδ. Todos los resultados indican que PKCδ tendría por tanto un papel importante en el control del checkpoint en células de mamíferos. Dicha relación es de gran importancia ya que el correcto funcionamiento del checkpoint es fundamental para evitar el cáncer. De hecho, PKCδ ha sido relacionada con el desarrollo de tumores.
El trabajo del grupo pretende avanzar en el conocimiento de las claves moleculares del papel de PKC en el control de la integridad genómica mediante un estudio en paralelo en células de levadura y células de mamíferos.
Estudio en células de levadura
Dado que el mecanismo de control del checkpoint de integridad del DNA por PKC está conservado, el estudio de Pkc1 de levadura puede aportar claves importantes sobre la función de PKCδ. En concreto, se investiga como Pkc1 activa al checkpoint identificando los residuos y dominios importantes para su función. Asimismo, se investigan nuevos mecanismos por los que la MAPK Slt2 de la ruta PKC participa en la respuesta celular a estrés genotóxico.
Por otro lado, el estudio en organismos más sencillos como levaduras puede contribuir al entendimiento de las funciones que lleva a cabo una proteína en sistemas más complejos. Esto es particularmente así en el caso de las familias proteicas como la de PKCs, ya que permite hacer estudios con una de las isoformas en ausencia de las otras. Por ello, en paralelo a los trabajos con Pkc1, se estudia como PKCδ controla el checkpoint de integridad del DNA en levadura. El estudio con PKCδ se completa con el diseño de un bioensayo en levadura que permita estudiar el efecto de compuestos de interés sobre la actividad PKCδ de manera más sencilla y económica y sobre todo, sin interferencias de las otras isoformas de PKC presentes en células de mamíferos.
Estudio en células de mamíferos
Nuestros resultados indican que PKCδ tendría un papel importante en el control del checkpoint en células de mamíferos. Para profundizar en dicha conexión, se está investigando la respuesta a daño en células primarias, más concretamente en células madre embrionarias y células madre neurales por la especial relevancia que el mantenimiento de la integridad genómica tiene en células con un alto poder proliferativo como las células madres y el papel clave que juegan en el cáncer.