Papel de caspasa-9 en migración celular

Abstract

[ES] Los mecanismos moleculares involucrados en apoptosis han sido ampliamente estudiados durante décadas. Existen dos vías principales que la desencadenan, la vía extrínseca y la intrínseca. Caspasa-9, forma activa del zimógeno procaspasa-9, actúa como proteasa iniciadora de la vía intrínseca de apoptosis. Esta vía se inicia con la liberación del citocromo c de la membrana interna mitocondrial al citosol provocada, entre otras causas, por agentes que dañan el ADN. Una vez es liberado, el citocromo c forma el apoptosoma junto con la proteína Apaf-1 (Apoptosis protease-activating factor-1) y procaspasa-9. Este complejo se comporta como una plataforma de reclutamiento que favorece la oligomerización del zimógeno, provocando su proteólisis y, con ello, su activación. Una vez la caspasa-9 se activa, procesa y activa a su vez a las procaspasas -3 y -7, encargadas de ejecutar la apoptosis. (Shi, 2001) Sin embargo, las caspasas no solo están involucradas en la muerte celular programada. Recientemente se han realizado estudios que las asocian con otras funciones celulares como la proliferación, diferenciación, respuesta inmunitaria, determinación del destino celular y reorganización del citoesqueleto, además de intervenir en procesos biológicos como el envejecimiento y el desarrollo. (Nakajima y Kuranaga, 2017) Evidencias previas del grupo de investigación demuestran que la activación de la caspasa-9 disminuye el crecimiento tumoral y la aparición de metástasis en modelos animales de cáncer de mama. El laboratorio ha sugerido que la caspasa-9 es una potente diana de interés farmacológico, pues su modulación podría ser de gran utilidad en patologías como el cáncer o enfermedades neurodegenerativas. Con el objetivo de entender mejor la función de la caspasa-9 en metástasis se ha propuesto estudiar su hipotético rol en migración celular. Así pues, este proyecto pretende explorar si caspasa-9 juega un papel en dos ensayos diferentes de migración celular comparando fibroblastos embrionarios de ratón wild type y knock-out para la caspasa-9.

[EN] The molecular mechanisms involved in apoptosis have been widely studied for decades. There are two main pathways which trigger it, the intrinsic and the extrinsic pathway. Caspase-9, active form of the zymogen procaspase-9, acts as an initiator protease in the apoptotic intrinsic pathway. This pathway is initiated by releasing cytochrome C from the inner mitochondrial membrane to the cytosol, discharge provoked by many causes such as DNAdamaging agents. Once this molecule is released, cytochrome C forms the apoptosome with Apaf-1 (Apoptosis protease-activating factor-1) and procaspase-9. This complex acts as a recruiting platform that promotes the oligomerization of the zymogen, causing its proteolysis and, therefore, its activation. Once caspase-9 is activated, it processes and activates simultaneouslyprocaspase-3 and -7, both responsible for apoptosis execution. (Shi, 2001) However, caspases are not only involved in programmed cell death, but it is also involved in other processes. Recent studies have associated it to other cellular functions such as proliferation, differentiation, immune response, cell fate determination and cytoskeletal reorganization, as well as biological processes such as aging and development. (Nakajima and Kuranaga, 2017) The research group have found evidence which demonstrate that caspase-9 activation decreases tumour growth and metastasis emergence in animal models of breast cancer. The lab has suggested that caspase-9 is of interest as a potent pharmacological target, as its modulation could be of great interest in pathologies such as cancer or neurodegenerative diseases. Aiming to have a better knowledge of caspase-9 function in metastasis, it has been proposed to study its hypothetical role in cell migration. Therefore, the objective of this project is to discover if caspase-9 plays a role in the performance of two different cellular migration assays by comparing wild type procaspase-9 and knock-out procaspase-9 mouse embryonic fibroblasts.