Estudio de la relevancia de la interacción entre SPN Y PP1 en tumorigénesis

Resumen

El gen SPN es un supresor de tumores importante en la progresión y malignidad tumoral en muchos tipos de tumores, entre ellos el cáncer de mama. Esta característica parece ser dependiente, al menos parcialmente, de su asociación a la fosfatasa PP1 y de la capacidad de esta holoenzima de desfosforilar a pRB. Mediante un análisis mutagénico se han descrito 122 mutaciones en la proteína SPN en tumores humanos, con una frecuencia aproximada del 0,2%. Estas mutaciones se encuentran a lo largo de toda la secuencia de la proteína, siendo de especial interés aquellas que pudieran afectar a la interacción de SPN con PP1 y pRB. Hemos caracterizado 4 mutaciones de SPN en dicha región y hemos comprobado que las mutaciones de SPN afectan de distinta manera a la interacción con PP1, tanto con la isoforma PP1α como con la isoforma PP1γ. Sin embargo, ni SPN endógena ni las proteínas SPN mutantes interaccionan con PP1β. Hemos observado que la holoenzima PP1-SPN interacciona con todas las proteínas de la familia de pRB (pRB, p107 y p130), al menos en sus formas fosforiladas, y que las mutaciones de SPN no afectan a esta interacción pero sí a la capacidad de dicha holoenzima de desfosforilar a las proteínas de la familia de pRB. Además, las mutaciones de SPN parecen afectar a la localización celular de la holoenzima, colocalizando con PP1 en el citoplasma. El efecto de cada una de las mutaciones en las líneas celulares de cáncer de mama T47D y MDA-MB-468 es diferente y solo A566V ha demostrado un aumento claro en las propiedades tumorales de las células y en el fenotipo de célula madre tumoral en ambas líneas celulares. De hecho, esta mutación aparece en distintos tipos de tumores humanos y ha sido encontrada en dos análisis mutacionales independientes. Las células que sobreexpresan la mutación A566V de SPN tienen mayores niveles de pRB y p107 fosforilada durante la transición G0/G1, así como mayores niveles de pRB fosforilada y, parcialmente, de p130 fosforilada al final de G1, probablemente debido a una deficiente desfosforilación por parte de la holoenzima PP1α/γ-SPN. Esto haría que la fase G1 sea más corta y que, por tanto, las células proliferen más rápido. Por tanto, la holoenzima PP1α/γ-SPN parece estar implicada en la regulación de la desfosforilación de las proteínas de la familia de pRB en la transición G0/G1 y, parcialmente, al final de G1, pero no a la salida de mitosis, fase en la que PP1β tiene un papel más relevante. Además, las células con la sobreexpresión de la mutación SPN-A566V presentan mayores niveles de expresión de genes relacionados con la pluripotencia de las células madre, como OCT4 y SOX2, por lo que podría existir una conexión entre la autorrenovación de las células y el ciclo celular a través de las proteínas de la familia de pRB y la holoenzima PP1-SPN. El efecto de las distintas mutaciones en las propiedades tumorales de las células parece depender del contexto molecular, ya que es más claro y consistente en la línea T47D que en la línea MDA-MB-468. Esto puede deberse a que la línea MDA-MB-468 no expresa pRB, dado que las mutaciones de SPN afectan a la interacción con PP1 y pRB y aunque esta línea sí exprese p107 y p130, sus funciones no son totalmente redundantes a las de pRB. Adicionalmente, se ha analizando el efecto de la mutación SPN-A566V en una línea inmortalizada no tumorigénica, MCF10A, que expresa p53 silvestre. Hemos comprobado que solo las células que sobreexpresaban tanto la mutación SPN-A566V como la mutación de p53 vieron aumentadas las propiedades tumorales de las células, así como las propiedades relacionadas con el fenotipo de célula madre tumoral. Por tanto, esto parecía indicar que la mutación A566V de SPN sería un evento que promueve la progresión tumoral una vez que esta se ha iniciado, principalmente a causa de mutaciones en p53. Al igual que otras mutaciones oncogénicas, la actividad de las mutaciones de SPN depende del contexto molecular en el que se produzcan, favoreciéndose la actividad protumoral cuando también se produce la inactivación de genes esenciales como p53. Estos datos confirman previas observaciones in vivo en ratones knock-out de Spn, en las que la ausencia de Spn por sí sola producía un aumento en la proliferación celular de algunos tejidos, necesitando también de la ausencia de p53 para permitir el desarrollo de tumores.