Funciones y mecanismos reguladores de las vías de señalización celular a través de proteínas G: un nuevo interactoma
Resumen de Investigación:
Nuestro laboratorio está investigando nodos clave en redes de señalización involucradas tanto en condiciones fisiológicas como patológicas y los mecanismos moleculares involucrados. Los receptores acoplados a proteínas G (GPCR) son una familia de proteínas de membrana con una gran importancia fisiológica y farmacológica. En particular, los receptores acoplados a proteínas Gq (Gq-GPCR) están cada vez más implicados en patologías tales como enfermedades cardiovasculares/metabólicas y cáncer. En los últimos años, el interactoma de Gαq (y la isoforma homóloga Gα11) se ha expandido considerablemente con la descripción de nuevos efectores, contribuyendo a mejorar nuestra comprensión de los eventos celulares y fisiológicos controlados por esta subunidad Gα. Recientemente, nuestro grupo ha descrito un nuevo papel adaptador para Gq, importante para la activación de la MAPK ERK5 por receptores acoplados a Gq como un nuevo eje de señalización independiente de PLCβ, que se basa en la interacción entre esta proteína G y dos nuevos efectores (PKCζ y MEK5 ), a través de una nueva región ácida en Gαq, diferente de la región clásica de unión al efector, y el dominio PB1 de PKCζ. Además, se sabe que Gαq interactúa con varios componentes del citoesqueleto, así como con importantes organizadores de microdominios de membrana, lo que sugiere la existencia de complejos de señalización que podrían limitarse a entornos subcelulares específicos. La compleja red de interacción de Gαq implica una diversidad funcional en constante expansión que presenta a esta subunidad G alfa como un componente importante tanto en el control de funciones fisiológicas como en el desarrollo de diferentes situaciones patológicas.
El objetivo principal de nuestro grupo es comprender cómo los cambios en la señalización Gq-GPCR (que involucran diferentes tipos de células y tejidos) se integran a nivel celular y de organismo, y cómo pueden fomentar la progresión de patologías, mediante el uso de modelos celulares y animales con expresión alterada/actividad de esta proteína, así como muestras de pacientes o modelos animales de enfermedad. Nos centraremos particularmente en el impacto funcional de las nuevas interacciones de Gαq con proteínas que contienen dominios PB1, y su modulación por proteínas accesorias (como GRKs, AGS, RGS, EBP50, Ric8), en procesos de muerte celular, integración de señales de detección de nutrientes/autofagia y de estrés oxidativo en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares / metabólicas y cáncer.
Fig 1. Gαq-signaling networks
| Apellidos | Nombre | Laboratorio | Ext.* | Categoría profesional | |
|---|---|---|---|---|---|
| Navarro Lérida | Inmaculada | 304 | 4728 | Profesor Ayudante Doctor Universidad | |
| Ribas Núñez | Catalina | 304 | 4728 | cribas(at)cbm.csic.es | Profesor Titular Universidad, GA |
| Sanz Flores | María | 304 | 4652 | maria.sanz(at)cbm.csic.es | Titulado Superior Grado de Doctor |
Publicaciones relevantes:
- Gαq activation modulates autophagy by promoting mTORC1 signaling. Cabezudo S, Sanz-Flores M, Caballero A, Tasset I, Rebollo E, Diaz A, Aragay AM, Cuervo AM, Mayor F Jr, Ribas C. Nature Comm. 2021 Jul 27;12(1):4540. doi: 10.1038/s41467-021-24811-4.
- G-protein-coupled receptor kinase 2 safeguards epithelial phenotype in head and neck squamous cell carcinomas. Palacios-García J, Sanz-Flores M, Asensio A, Alvarado R, Rojo-Berciano S, Stamatakis K, Paramio JM, Cano A, Nieto MÁ, García-Escudero R, Mayor F Jr, Ribas C. Int J Cancer. 2019 Dec 18. doi: 10.1002/ijc.32838.
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- Gαq signalling: the new and the old. Sánchez-Fernández G, Cabezudo S, García-Hoz C, Benincá C, Aragay AM, Mayor F Jr, Ribas C. Cell Signal. 2014 May;26(5):833-48. doi: 10.1016/j.cellsig.2014.01.010.
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- Protein Kinase C ζ Interacts with a Novel Binding Region of Gαq to Act as a Functional Effector. Sánchez-Fernández G, Cabezudo S, Caballero Á, García-Hoz C, Tall GG, Klett J, Michnick SW, Mayor F Jr, Ribas C. J Biol Chem. 2016 Apr 29;291(18):9513-25. doi: 10.1074/jbc.M115.684308.
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- Protein kinase C (PKC)ζ-mediated Gαq stimulation of ERK5 protein pathway in cardiomyocytes and cardiac fibroblasts. García-Hoz C, Sánchez-Fernández G, García-Escudero R, Fernández-Velasco M, Palacios-García J, Ruiz-Meana M, Díaz-Meco MT, Leitges M, Moscat J, García-Dorado D, Boscá L, Mayor F Jr, Ribas C. J Biol Chem. 2012 Mar 2;287(10):7792-802. doi: 10.1074/jbc.M111.282210.
- G alpha(q) acts as an adaptor protein in protein kinase C zeta (PKCzeta)-mediated ERK5 activation by G protein-coupled receptors (GPCR). García-Hoz C, Sánchez-Fernández G, Díaz-Meco MT, Moscat J, Mayor F, Ribas C. J Biol Chem. 2010 Apr 30;285(18):13480-9. doi: 10.1074/jbc.M109.098699.
