Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Ingeniero en Biotecnología Molecular. / TRPM4 es un canal catiónico no selectivo activado por Ca2+ intracelular, permeable a iones monovalentes tales como Na+ y K+. Se encuentra principalmente en los complejos de adhesiones focales (FAs) regulando la entrada de Ca2+, la dinámica de FA y migración celular. TRPM4 participa en diversos procesos fisiológicos tales como la activación de células T, vasoconstricción miogénica, muerte celular y proliferación, secreción de insulina, regulación de las dinámicas de adhesiones focales y migración celular. El nivel de expresión de TRPM4 se encuentra incrementado en eventos fisiopatológicos tales como daño espinal, episodios isquémicos y enfermedades neurodegenerativas. Además, datos no publicados de nuestro laboratorio sugieren que el silenciamiento del canal TRPM4 disminuye la invasión celular en células de melanoma in vitro y también favorece el proceso de metástasis in vivo. Por tanto, el estudio de los mecanismos de regulación de la expresión, tráfico y actividad de TRPM4 tienen una alta relevancia biomédica.
En nuestro laboratorio, hemos demostrado que este canal interactúa con las proteínas End-Binding (EBs) a través de un motivo consenso “S/TxIP” localizado en el extremo amino terminal, regulando la exportación y el tráfico de los canales desde el retículo endoplásmico al Aparato de Golgi y a la membrana plasmática. Por otra parte, hemos generado péptidos que afectan competitivamente la interacción del canal TRPM4 con las proteínas EBs (EGFP-N-TRPM4WT), disminuyendo la disponibilidad del canal en la membrana plasmática. Se determinó que la competencia de la interacción TRPM4-EBs, disminuye significativamente el desensamblaje de las adhesiones focales, y en consecuencia a la invasión celular.
Estos datos sugieren que la competencia de la interacción entre TRPM4 y EB puede constituir potenciales herramientas farmacológicas para ser usados como agente anti-metastásico, para su posterior uso en pacientes que padezcan de cáncer / TRPM4 is a non-selective cationic channel, activated by intracellular Ca2+, permeable to monovalent ions such as Na+ and K+, which is mainly found in focal adhesions (FAs). On these complexes, TRPM4 regulates Ca2+ entry, FAs dynamics and cell migration. In addition, TRPM4 participates in several physiological processes such as T cell activation, myogenic vasoconstriction, cell death and proliferation, insulin secretion, regulation of FA dynamics and cell migration. On the other hand, it has been shown that their level of expression is increased in several pathophysiological events such as spinal damage, ischemic episodes and neurodegenerative diseases. Moreover, unpublished data from our laboratory suggest that TRPM4 silencing decreases the cellular invasion in melanoma cells and supresses the process of metastasis in vivo. Therefore, the study of the mechanisms of regulation of the expression, trafficking and activity of TRPM4 has high biomedical relevance.
In our laboratory, we have demonstrated that TRPM4 channels interact with End-Binding proteins (EBs) through a “S/TxIP” consensus motif located at the amino terminus, regulating the exporting and trafficking of the channels from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus and the plasma membrane. Since TRPM4 channel would be regulated by the “SWIP” motif, we have generated peptides that competitively affect the interaction of the TRPM4 channel with the EBs proteins, decreasing the availability of the channel in the plasma membrane. The functional effect of this competition on cell invasion was determined by transwell chamber assays, and the effect of competition on the distribution of focal adhesion was determinated by immunofluorescence and confocal microscopy.
Finally, we determined that a cell penetrating peptide (TAT-N-TRPM4WT) reduces the invasion of A549 cells and also affect the number and the size of FA in both A549 and B16-F10 cell lines. These data suggest that the competition of the interaction between TRPM4 and EB proteins may constitute a potential pharmacological target to be used as an anti-metastatic agent.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/153419 |
| Date | 09 1900 |
| Creators | Aldunate Varela, Ismael Agustín |
| Contributors | Cerda Arancibia, Oscar, Guilliani, Nicolás, Universidad de Chile. Facultad de Ciencias. Escuela de Pre-grado. |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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