Caracterización biofísica del dímero Erb1/Ytm1, esencial en la maduración del ribosoma y evaluación de péptidos de interferencia

Abstract

[ES] La formación del ribosoma comprende numerosos pasos de procesamiento del ARNr que implican la asociación y disociación de numerosos factores de ensamblaje que incluyen tanto proteínas ribosómicas como no ribosómicas, para el correcto procesamiento de los precursores de las subunidades 40S y 60S emergentes. Estudios en Saccharomyces cerevisiae han permitido la identificación de algunas correlaciones genéticas y funcionales entre factores prerribosomales como el heterotrímero formado por Nop7, Erb1 e Ytm1, denominado PeBoW en mamíferos. Se ha demostrado que PeBoW es imprescindible para la correcta formación de la subunidad 60S, pues la ausencia de alguna de las tres proteínas que lo componen impide su formación y, en consecuencia, afecta negativamente a la proliferación celular. Gracias a dicha evidencia, este complejo se ha convertido en una nueva diana para el diseño de tratamientos contra el cáncer, concretamente, se plantea el diseño de agentes de interferencia que impidan la formación del complejo y con ello, la detención del ciclo celular. En este trabajo se han diseñado péptidos de interferencia en base a la información conocida sobre las regiones de unión de las proteínas Erb1 e Ytm1 que impidan la formación de complejo. Para ello, se ha llevado a cabo la purificación de las proteínas Erb1 e Ytm1 procedentes del hongo Chaetomium thermophilum previamente inducidas en Escherichia coli y Spodoptera frugiperda, células Sf9, respectivamente. La purificación de ambas proteínas se llevó a cabo mediante cromatografía de afinidad y de exclusión molecular. Posteriormente, han sido sometidas a un estudio biofísico de interacción entre las dos proteínas y péptidos sintéticos diseñados mediante la técnica óptica interferometría de bicapa (biolayer interferometry, BLI).

[EN] Eukaryotic ribosome assembly and maturation is one of the most important pathways in eukaryotic cells proliferation. Ribosome biogenesis encompasses numerous steps of rRNA processing that involve association and dissociation of numerous assembly factors, both ribosomic and no ribosomic proteins, for correct ribosomal proteins processing during maturation of nascent 40S and 60S subunits. Studies in Saccharomyces cerevisiae have allowed the identification of some genetic and functional correlations between pre-ribosomal factors such as the heterotrimer formed by Nop7, Erb1 and Ytm1, named PeBoW in mammals. It is shown that PeBoW is indispensable for the proper formation of the 60S subunit, since the absence of any of the three proteins of which it is composed, impedes its formation, and consequently cellular proliferation is negatively affected. Thanks to this evidence, the complex has turned into a new target for cancer treatments design, in particular, there is a aim to design interference agents that prevent complex formation, and thus cell cycle detention. In this work, interference peptides have been designed based on interaction regions known between the proteins Erb1 and Ytm1 in order to impede complex formation. Thus, we carry out the purification of Erb1 and Ytm1 proteins from the fungus Chaetomium thermophilum that have been previously induced in Escherichia coli and Spodoptera frugiperda, Sf9 cells, respectively. Both proteins purification is performed through His-tag affinity and size-exclusion chromatography. Subsequently, they are subjected to an interaction biophysic study between both proteins and designed synthetic peptides through biolayer interferometry optical technique, BLI.