Doctor en Biotecnología Molecular / El sistema renina-angiotensina (SRA) consiste en una serie de péptidos que circulan por el torrente sanguíneo, señalizando a través de varios receptores de membrana acoplados a una proteína G. Dentro de éstos, el receptor AT2 (AT2R) es uno de los más importantes dado que se encarga de apagar las señales intracelulares encendidas por otros receptores del SRA. Esta acción la ejecuta mediante la activación de proteínas fosfatasas que desfosforilan sustratos proteicos río abajo de estos receptores, impidiendo de esta manera su sobreactivación. Aunque el SRA se describió inicialmente como un regulador de la presión arterial, actualmente se sabe que también participa en el desarrollo de diversas enfermedades, entre ellas el cáncer. Durante el desarrollo de esta enfermedad, algunos receptores del SRA promueven la adquisición del fenotipo cancerígeno, mientras que el AT2R antagoniza estos efectos, impidiendo su avance. Sin embargo, en la etapa de metástasis aún se desconocen los mecanismos moleculares por los cuales AT2R podría inhibir dicho proceso. Nuestros estudios previos han identificado una nueva vía promotora de la migración, invasión y metástasis compuesta por las proteínas caveolina-1, Rab5 y Rac-1 (vía CAV1/Rab5/Rac-1). Esta vía promueve metástasis en el cáncer de mama, colon y melanoma. Su activación ocurre cuando el primer componente de la vía, CAV1 es fosforilada en Y14 (p-Y14-CAV1), lo cual promueve la activación secuencial de las GTPasas río abajo Rab5 y Rac-1 y que en última instancia promueven la migración celular. Diversas investigaciones sugieren que la fosforilación de CAV1 en Y14 podría estar controlada por la actividad del AT2R. Considerando que el AT2R actúa activando fosfatasas, se postuló en esta tesis que este receptor inhibe la migración, invasión y metástasis dependiente de la vía CAV1/Rab5/Rac-1, promoviendo la desfosforilación de CAV1 en Y14 mediante la activación de alguna proteína fosfatasa. Todos estos antecedentes permiten formular la siguiente hipótesis de trabajo: “La activación del AT2R inhibe la vía de señalización CAV1/Rab5/Rac-1, disminuyendo la migración, invasión y potencial metastásico de células tumorales de melanoma murino B16F10 y de mama MDA-MB-231. Para probar esta hipótesis se utilizaron las líneas celulares de cáncer de melanoma B16F10 y de mama MDA-MB-231, dado que ellas si bien utilizan la vía CAV1/Rab5/Rac-1 para migrar, difieren en la expresión del AT2R, convirtiéndolas en buenos modelos para estudiar su efecto sobre esta vía transduccional. Estas células se estimularon con el agonista específico del AT2R CGP42112, de origen sintético, para evaluar sus efectos sobre la migración, invasión y metástasis. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que: • De las células estudiadas, solo las de cáncer de melanoma expresan el AT2R. • La activación del AT2R con CGP42112 inhibió la migración y metástasis de las células de cáncer de melanoma, mientras que solo disminuyó la migración de células de cáncer de mama cuando se sobreexpresó el AT2R. • Este efecto anti-migratorio en el modelo de melanoma se atribuyó a la inhibición de la vía CAV1/Rab5/Rac-1 debido a que la activación del AT2R disminuyó los niveles de pY14-CAV1 y, consecuentemente, los niveles Rab5 y Rac-1 activos. • Finalmente la disminución de los niveles de pY14-CAV1 generado por la estimulación del AT2R con el agonista específico se puede explicar por el aumento en la actividad de PTP1B, fosfatasa responsable de la desfosforilación de este residuo. Se concluye que AT2R inhibe la migración de células tumorales de melanoma mediante la inhibición de la vía CAV1/Rab5/Rac-1. / The renin-angiotensin system (RAS) includes several peptides that circulate in the bloodstream and signal through G protein coupled receptors. The AT2 receptor (AT2R) plays a key role for such peptides because its activation quenches intracellular signaling and does so by activing phosphatases. Although the RAS was initially described as a regulator of blood pressure, it has recently implicated in the development of noncomunicable chronic diseases like cancer. While some RAS receptors promote acquisition of the transformed phenotype, AT2R it is thought to predominantly antagonize such effects. However, the molecular mechanisms of AT2R participation in meastasis have not yet been defined. Studies from our research group have identified a new pathway that promotes migration, invasion and metastasis. This pathway involves the proteins Caveolin-1 (CAV1), Rab5 and Rac-1 (via CAV1/Rab5/Rac-1) and has been shown to promote metastasis in melanoma, breast and colon cancer cells. Activation of this pathway is triggered by CAV1 phosphorylation Y14 (pY14-CAV1), which then promotes the sequential activation of the downstream GTPases Rab5 and Rac-1 to promote cell migration and invasion Some reports suggest that CAV1 phosphorylation on Y14 may be modulated by the activity of AT2R. Considering that AT2R works activating

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Ingeniera en Biotecnología Molecular. / El desarrollo de una respuesta inmune anti-tumoral requiere de la comunicación entre diferentes células del sistema inmune, así como del reconocimiento de la célula tumoral. Una vez que los Linfocitos T Citotóxicos (CTL) y las células Natural Killers (NK) reconocen la célula tumoral, forman la Sinapsis Inmunológica Citotóxica (SIC), una estructura supramolecular altamente especializada que resulta fundamental para la liberación localizada de los gránulos citotóxicos y la eliminación específica de la célula tumoral. Recientemente, se ha descrito la participación de canales Gap Junction (GJ) formados por la isoforma Cx43 (GJ-Cx43) en la actividad citotóxica de las células NK durante la SIC. A pesar de las similitudes funcionales y estructurales presentadas por la SIC mediada por las células NK y por CTL, la participación de los canales GJ-Cx43 en la sinapsis mediada por CTL aún no ha sido determinada. En este trabajo se estudió el rol de los canales GJ-Cx43 en la actividad de la SIC entre CTL obtenidos desde ratones pMEL-1 y células de melanoma murino B16F10. Primero, se evaluó la polarización de Cx43 hacia la zona de contacto entre CTL pMEL-1 y células B16F10, durante la SIC. Se determinó que Cx43 se acumula en el sitio de contacto entre estas células de manera antígeno específica y que esta polarización es dependiente de la activación de los CTL. Luego, se disminuyó la expresión de Cx43 en células B16F10 utilizando un RNA interferente contra Cx43 y luego se evaluó la participación de Cx43 en la formación de canales GJ mediante ensayos de transferencia de calceína y en la actividad citotóxica de los CTL, mediante ensayos de actividad de Granzima B (GrzB). Se observó que los CTL transfieren calceína a las células B16F10 formando canales GJ funcionales, al contrario de cuando se utilizan LT CD8+ vírgenes como células efectoras. Además, cuando se utilizaron las células B16F10 que expresan bajos niveles de Cx43 como células blanco, se observó una disminución en la transferencia de calceína y en la actividad de GrzB en comparación al control. Nuestros resultados demuestran que durante el reconocimiento citotóxico se forman canales GJ-Cx43 entre CTL y células B16F10 y que la formación de estos canales durante la SIC son importantes para la eliminación de células tumorales mediada por CTL. / Development of antitumor immune responses requires communication between different immune cells, and specific immune recognition of tumor cells. Upon tumor cell recognition, CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTL) and natural killer (NK) cells form the “Cytotoxic Immunological Synapse (SIC)”, a specialized molecular structure fundamental for the polarized delivery of cytotoxic granules and the specific tumor cell killing. Recently, it has been described the participation of Gap Junction Intercellular Communications formed by Connexin 43 (GJIC-Cx43) in the NK cell SIC activity. Despite that CTL and NK cells present functional and structural similarities in SIC formation, the participation of GJIC-Cx43 in CTL-mediated SIC remains unclear. In this work we studied the role of GJIC-Cx43 in the activity of SIC formed between CTL from pMEL-1 mice and B16F10 murine melanoma cells. First, we evaluated by immunofluorescence the polarization of Cx43 to contact site between CTL and B16F10 during SIC. We found that this protein localizes at the contact site of SIC and this polarization dependent on activation of CTL and is an antigenic-specific process. Then, we decrease Cx43 expression in B16F10 cells using interference RNA against Cx43 and we evaluated the participation of Cx43 in the formation of functional GJ channels by calcein transfer assay and in the cytotoxic activity of CTL by Granzyme B (GrzB) activity assay. We found that CTL transfer calcein to B16F10 forming functional GJ in contrast with when we used a naïve CD8+ T cells as an effector cells. In addition, when we used a B16F10 that express low levels of Cx43 as target cells, we observed a decrease in calcein transfer and GrzB activity in comparison to the control. Our results demonstrate that GJIC-Cx43 are formed between CTL and B16F10 during SIC, and suggest that their formation is important for tumor cells-killing by CTL