Regulación de la transición epitelio-mesenquimal mediada por eIF5A

Abstract

[ES] El desarrollo de un fenotipo invasivo característico de células tumorales requiere de la pérdida de polaridad celular, reorganización del citoesqueleto y reprogramación de la forma celular para incrementar la motilidad de células individuales. Estas son señas de identidad básicas de la denominada transición epitelio-mesenquimal (EMT). Se conoce muy poco sobre la coordinación de estos cambios morfológicos. eIF5A es un factor de traducción que se encuentra sobreexpresado de manera frecuente en tumores, incluyendo cáncer de pulmón, y su silenciamiento previene la EMT. La reciente demostración de que eIF5A es necesario para la correcta traducción de proteínas con residuos consecutivos de Pro, abre nuevas vías para explorar la existencia de nodos traduccionales. Estudios de ontología génica han demostrado el enriquecimiento de proteínas con secuencias consecutivas de Pro en proteínas implicadas en la regulación del citoesqueleto de actina, con funciones directas en morfología celular, migración y adhesión. Además la caracterización de proteínas con segmentos de poli-Pro también incluye otras proteínas implicadas en la EMT. Con esta propuesta de trabajo, hipotetizamos que eIF5A conforma un nodo traduccional de proteínas con Pro consecutivas cuya traducción coordinada es esencial para alcanzar alteraciones morfológicas necesarias para la progresión tumoral y la metástasis. Para demostrarlo, proponemos los siguientes objetivos: (i) identificar las proteínas reguladas por eIF5A, implicadas en la EMT en células de cáncer de pulmón no microcítico y (ii) analizar los efectos sobre el citoesqueleto de actina al silenciar eIF5A.

[EN] The development of an invasive phenotype characteristic of tumor cells requires loss of cell polarity, cytoskeleton reorganization and cell shape reprogramming to increase the motility of individual cells. These are basic hallmarks of the so-called epithelial-mesenchymal transition. How do cells orchestrate these morphological changes is poorly understood. eIF5A is a sequence-specific translation factor that is overexpressed frequently in tumors, including lung cancer, and its genetic inactivation prevents EMT. eIF5A is a non-canonical translation factor that is frequently overexpressed in tumours, and its down-regulation prevents the epithelialmesenchymal transition. The recent demonstration that eIF5A is required for the translation of proteins with consecutive Pro residues opens new avenues of exploring the existence of translation hubs. Studies of Gene Ontology have shown enrichment of polyproline rich proteins involved in the regulation of the actin cytoskeleton, with direct roles in cell morphology, migration and adhesion. Further characterization of proteins with poly-proline segments also includes other proteins involved in the EMT. With this work, we hypothesize that eIF5A conforms a translation hub for polyproline-rich proteins whose coordinated translation is crucial for cellular morphological alterations as those required for cancer progression and metastasis. To demonstrate this, we propose the following objectives: (i) demonstrate the eIF5A-dependent translational regulation of polyproline-rich proteins involved in the EMT in NSCLC cancer cells and (ii) analyze the consequences of eIF5A silencing on the organization of the actin cytoskeleton and its effects on cell morphology. Taking into account the results obtained by Western blot, fluorescence microscopy and phase contrast microscopy, we can conclude that the genetic inactivation of eIF5A results in the actin cytoskeleton disorganization and the inhibition of cell proliferation. Furthermore, the activity of eIF5A2 is necessary for the expression of poly-prolines-rich proteins such as Ezrin, under conditions of EMT induction, for the complete epithelial-mesenchymal transition, and for cell migration.