Caracterización genética y funcional de proteasas implicadas en el procesamiento de proteínas preniladas

Résumé

Una gran variedad de proteínas celulares, incluyendo las oncoproteínas Ras, las subunidades gamma de las proteínas G heterotriméricas y las laminas nucleares, son objeto de una serie de modificaciones postraduccionales que afectan a su motivo C-terminal CaaX (C, cisteína; a, aminoácido alifático; X, cualquier aminoácido). La primera de estas modificaciones consiste en la prenilación (farnesilación o geranilgeranilación) del residuo de cisteína y sitúa a estas proteínas en la cara citoplásmica del sistema de endomembranas celulares. A continuación, en la membrana del retículo endoplásmico se produce la eliminación proteolítica del tripéptido aaX y, por último, la cisteína prenilada es carboximetilada. En la presente Tesis Doctoral se describe la identificación de los enzimas humanos responsables de la eliminación proteolítica del tripéptido aaX de las proteínas preniladas. A estas proteasas las hemos llamado FACE-1 y FACE-2 por las siglas de FARnesylated-proteins Converting Enzymes. Asimismo, hemos generado modelos murinos deficientes en estos enzimas. Los ratones deficientes en FACE-1 presentan envejecimiento acelerado, distrofia muscular, alteraciones del tejido adiposo y muerte prematura, recordando a los síndromes de los pacientes con laminopatías y a los ratones deficientes en el gen LMNA que codifica las laminas nucleares A y C. En consistencia con este fenotipo, la ausencia de FACE-1 provoca el procesamiento defectuoso de la prelamina A. De este modo, la metaloproteasa FAC-1 está directamente implicada en el procesamiento de la prelamina A, siendo esta proteína el primer sustrato identificado en mamíferos para este enzima proteolítico. La deficiencia en FACE-1 también causa modificaciones en los patrones de transcripción del hígado, conduciendo a una sobreexpresión de dianas de p53 y a la desregulación de genes implicados en el metabolismo lipídico. Estas alteraciones son muy similares a las