Transporte de proteínas en la vía secretoria : caracterización funcional de la GTPasa Rab1b

Abstract

En células eucariotas, la selección e incorporación de las proteínas cargo ocurre en sitios especializados del Retículo Endoplásmico (ERES), y es llevada a cabo por proteínas del complejo de cubierta tipo COPII. Luego, en el compartimiento intermedio entre RE y Golgi (ERGIC o VTCs) se intercambia COPII por otro complejo de cubierta, COPI, y se originan conglomerados de vesículas y túbulos que se transportan e integran a las cisternas del cis-Golgi. La GTPasa Rab1b es esencial para el transporte anterógrado de proteínas y lípidos desde el Retículo Endoplásmico (RE) al complejo de Golgi, donde interacciona con múltiples proteínas (efectores) que integran la vía secretoria, como son los componentes del complejo COPA, proteínas relacionadas a COPI en los VTCs, y factores de anclaje o "tethering" tales como p115 y GM130, en VTCs y cis-Golgi, respectivamente. Aunque estas interacciones han sido bien caracterizadas, se desconoce la relación espacio/temporal de las mismas y su dinámica durante el transporte anterógrado de cargo. El objetivo principal de este trabajo es analizar los mecanismos moleculares que regulan diferentes eventos vinculados a la función de Rab1b en el transporte de proteínas del RE al Golgi. Los resultados se presentaron en 2 capítulos independientes: En el capítulo 1 se analizaron los mecanismos dinámicos de moléculas que contribuyen/participan en el "sorting" de cargo y su rol en la regulación de la transición ERES (COPII)-VTCs (COPI), mientras que en el capítulo 2 se analizó la implicancia que posee el incremento de los niveles de Rab1b en el proceso de secreción regulada de células secretorias de tiroides (FRTL5). Las asociaciones de Rab1b con Sec24 y Rab1b con p115 son mayoritariamente transitorias, y sugieren que estas podrían ocurrir al mismo tiempo o de forma simultánea en etapas espacialmente distintas del transporte RE-Golgi. Además, se evidenció un incremento de la re-localización, tanto de p115 como de Rab1b, en los ERES, mientras que el tiempo de permanencia de Rab1b en estructuras COPA es dependiente del reclutamiento y/o actividad de GBF1 y del reclutamiento de COPI en la interfase de ERES-VTCs, sugiriendo que una vez que Rab1b interacciona con GBF1, necesitaría que esta se disocie para EU posterior separación de los ERES. Por último, se observó que durante el transporte anterógrado, Rab1b se asocia de manera transitoria y en distintos momentos a todas las estructuras COPII estables para promover el "sorting" de cargo en los ERES. Por otro lado, Rabib se expresa de forma ubicua en tejidos humanos, sin embargo, en tejidos que poseen alta actividad secretoria, como tiroides, placenta y células epiteliales bronquiales, 35 niveles de ARNm de Rab1b se encuentran significativamente elevados. En presencia de la hormona estimulante de tiroides o tirotropina (TSH), las células FRTL5 sintetizan y secretan tiroglobulina (Tg) y una proteína de membrana transportadora de sodio y yodo (NIS). Se observó que la sobre-expresión de Rablb incrementó los niveles proteicos de NIS incluso en -esencia de TSH. Además, se demostró que Rablb modula la expresión de NIS regulando su promotora, sugiriendo que en células y/o tejidos secretorios, un estímulo que promueve la secreción produciría un aumento en los niveles de Rabib que activaría las vías de señalización que modulan la expresión de genes necesarios para la adaptación al estímulo.