Estudio de la respuesta celular a hidroxiurea

Abstract

La proteostasis hace referencia a los procesos celulares que mantienen un proteoma sano a través de la regulación del plegamiento, la estabilidad y la función de las proteínas. En el lumen del retículo endoplasmático (RE), un entorno redox especializado facilita la formación de puentes disulfuro, los cuales son necesarios para el correcto plegamiento de las proteínas que participan en la vía secretora y que forman parte de las membranas celulares. El plegamiento defectuoso de proteínas en el RE activa mecanismos proteostáticos que están empezando a elucidarse, como la respuesta a proteínas mal plegadas. En esta tesis, mostramos que la hidroxiurea (HU) induce una expansión transitoria del RE perinuclear, la acumulación de las chaperonas Bip1 y Pdi1 dentro del lumen expandido, y la agregación de los complejos del poro nuclear en una región específica de la envuelta del núcleo. Este fenotipo también se obtiene tras tratar a las células con diamida, un inductor de estrés de tioles, y es prevenido o revertido rápidamente por ditiotreitol, un agente reductor de ditioles, lo que sugiere que la expansión del RE luminal la causa el estrés de disulfuros. Esta expansión del RE inducida por HU o por diamida depende de glutatión y se asocia con un programa transcriptómico único, distinto de la respuesta canónica a proteínas mal plegadas, así como con glutationilación ectópica de proteínas. Además, la expansión luminal del RE evoluciona en paralelo con la acumulación de proteínas mal plegadas en focos citoplasmáticos que contienen la desagregasa Hsp104 y las chaperonas Hsp70/Ssa1 y Hsp16. Los tratamientos con HU y diamida también alteran la morfología del aparato de Golgi e interfieren con la vía secretora. Así, nuestros datos sugieren que la HU afecta al correcto plegamiento de proteínas dependiente del estado redox, con consecuencias tanto en el RE como en el citoplasma.