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Similitudes y diferencias en la estructura y función de ß-catenina y plakoglobina

by Miravet Delgado, Susana

Abstract (Summary)
b-catenina y plakoglobina (también llamada g-catenina) son dos proteínas homólogas esenciales para la formación y el mantenimiento de los contactos célula-célula entre células epiteliales. En las uniones adherentes, b-catenina y plakoglobina interaccionan de forma independiente con el dominio citoplasmático de los receptores de adhesión celular de la familia de las cadherinas, uniéndolos al citoesqueleto de actina mediante la asociación con a-catenina. Plakoglobina también es un componente de la capa submembranal de los desmosomas. Además de su papel estructural en las uniones adherentes, b-catenina interviene en señalización celular actuando como miembro de la vía Wnt. Está menos claro si su homóloga plakoglobina también presenta esta papel en señalización. El objetivo principal de este trabajo ha consistido en caracterizar las analogías y diferencias de b-catenina y plakoglobina en su interacción con el factor de transcripción Tcf-4 y con componentes de las uniones adherentes y los desmosomas. Hemos determinado que Tcf-4 es fosforilado in vitro por la proteína quinasa CK2 en los amino ácidos Ser-58-Ser-59-Ser-60. Hemos comprobado que la fosforilación de estos residuos no modifica la interacción del Tcf-4 con b-catenina pero si reduce su asociación con plakoglobina. Se han comparado los sitios de unión de estas dos proteínas con el Tcf-4; mientras que b-catenina requiere los primeros 50 amino ácidos del Tcf-4, plakoglobina interacciona principalmente con los residuos 51-80. Se han detectado in vitro complejos ternarios formados por b-catenina/Tcf-4/plakoglobina, indicando que es posible la unión simultánea de las dos proteínas armadillo al Tcf-4. Se han llevado a cabo experimentos utilizando una forma mutada del Tcf-4 cuya interacción con plakoglobina se encuentra disminuída y se ha comprobado que la unión de plakoglobina afecta negativamente a la actividad transcripcional del Tcf-4. Estos resultados indican que el Tcf-4 contiene dos sitios de unión diferentes para b-catenina y plakoglobina y que la interacción de esta última regula la actividad transcripcional del complejo. Había evidencias de que la fosforilación en residuos tirosina de los componentes de los complejos de adhesión regulaba la estabilidad de estos complejos. Hemos caracterizado que la fosforilación de b-catenina en los residuos Tyr-142 y Tyr-654 disminuye la interacción de esta proteína con a-catenina y E-cadherina, respectivamente. La identificación de las tirosina quinasas que catalizan estas modificaciones indica que la Tyr-142 de b-catenina es un buen sustrato de las quinasas Fer y Fyn, mientras que la Tyr-654 es modificada por el receptor de EGF o proteínas relacionadas. Una regulación similar se ha propuesto para plakoglobina en los desmosomas y uniones adherentes. Nuestros resultados indican que, aunque b-catenina y plakoglobina son dos proteínas homólogas, las mismas tirosina quinasas fosforilan diferentes residuos en las dos proteínas. Además, la fosforilación de residuos equivalentes causa efectos totalmente diferentes en la interacción de plakoglobina y b-catenina con sus cofactores celulares. Por ejemplo, Src que fosforila principalmente la Tyr-86 en b-catenina, modifica la Tyr-643 en plakoglobina disminuyendo su interacción con E-cadherina y a-catenina y aumentando su asociación con la proteína equivalente a a-catenina en los desmosomas, la desmoplakina. Por otro lado, la tirosina quinasa Fer, que modifica la Tyr-142 de b-catenina disminuyendo su asociación con a-catenina, fosforila la Tyr-549 de plakoglobina y ejerce el efecto contrario: aumenta la unión plakoglobina-a-catenina. Estos resultados sugieren que tirosina quinasas como Src o Fer modulan de forma diferente los desmosomas y las uniones adherentes y promueven el paso de plakoglobina de un tipo de complejo de adhesión a otro. Nuestros resultados también sugieren que la interacción de plakoglobina con los miembros de las uniones adherentes previene la translocación de plakoglobina al núcleo y su inhibición de la actividad del Tcf-4.
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Bibliographical Information:

Advisor:García de Herreros, Antonio; Duñach Masjuan, Mireia

School:Universitat Autónoma de Barcelona

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:406 departament de bioquimica i biologia molecular

ISBN:

Date of Publication:06/13/2003

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