Presentación / Presentation
Transducción de señales en Saccharomyces cerevisiae
Nuestro grupo es uno de los grupos de investigación consolidados de la UCM (UCM-920628) y está ubicado en el Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Farmacia. Su interés se centra en el estudio de los mecanismos moleculares de transducción de señales en la levadura Saccharomyces cerevisiae, considerada un organismo eucariótico modelo. Las rutas de señalización son esenciales para que todo tipo de células, desde las procarióticas más elementales hasta las eucarióticas más complejas, reconozcan el ambiente que les rodea, se adapten y se comuniquen con otras células. Dichas rutas, muy conservadas evolutivamente, responden a diversos estímulos y regulan procesos esenciales para la proliferación y el mantenimiento de la viabilidad celular. Estas respuestas se producen mediante la regulación de la expresión génica y la modificación post-traduccional de proteínas efectoras.
Nuestra experiencia es fruto de una larga trayectoria, que comienza con la clonación y caracterización del gen SLT2. Este gen codifica una proteín quinasa de la familia de las MAPKs, relacionada funcional y estructuralmente con las quinasas ERK de mamíferos, que es responsable del mantenimiento de la integridad celular en este organismo. La MAPK Slt2 recibe la señal desencadenada por diversos estímulos relacionados con estrés y agresiones a la pared celular a través de una cascada de señalización en la que participan secuencialmente sensores de membrana, la GTPasas Rho1 y sus reguladores, y una serie de proteín quinasas, incluida la proteín quinasa C (Pkc1), la MAPKKK Bck1 y las MAPKKs redundantes Mkk1/2. Una vez activada, Slt2 fosforila a los factores de transcripción Rlm1 y SBF. En años sucesivos hemos estudiado la función de los distintos componentes de esta ruta, su interacción con otras rutas de señalización, su activación y diversos aspectos de su modulación, con énfasis en procesos regulados por fosforilación/desfosforilación. Además, en los últimos años hemos utilizado nuestros conocimientos sobre la señalización celular para desarrollar modelos de levadura humanizada que permiten estudiar proteínas relacionadas con enfermedades humanas mediante expresión heteróloga.
Signal transduction in Saccharomyces cerevisiae
Our laboratory, located in the Department of Microbiology and Parasitología within the Faculty of Pharmacy, is among the Universidad Complutense consolidated research groups (UCM-920628). Our interests are focused on the molecular mechanisms that govern cell signaling from sensors and receptors towards intracellular effector proteins in the yeast Saccharomyces cerevisiae, a eukaryotic model organism. Signaling pathways are essential for all cells, ranging from the most elementary prokaryotic systems to complex higher eukaryotes. They allow sensing and adapting to environmental conditions as well to cell-to-cell communication. Highly conserved through evolution, these pathways respond to diverse stimuli to rule physiological processes that are crucial for cell survival and the control of proliferation. Their responses broadly include both the regulation of gene expression and post-translational modification of effector proteins.
Our current expertise is the fruit of more than two decades of dedication to the field, which we started with the cloning and characterization of the SLT2 gene, encoding a protein kinase of the MAPK (mitogen-activated protein kinases) family. It is functional and structurally related to the mammalian ERK kinases and responsible for the maintenance of cell wall integrity (CWI) in the yeast cell. The signal, triggered by either aggressions to the cell wall or a variety of stresses, is transmitted via a sequential signaling cascade involving transmembrane receptors coupled to GTPase modules (Rho1), and associated kinases such as protein kinase C (Pkc1) and the downstream MAPK module (Bck1, Mkk1/2 and Slt2 itself). The phosphorylated and thus activated MAPK transduces the signal to transcription factors (Rlm1, SBF) to elicit an appropriate adaptive response. Along the years, we have studied the function of diverse constituents of this pathway, the mechanisms that control their activation and regulation, especially those related with phosphorylation/dephosphorylation events, as well as their interaction with other signaling pathways in the cell. In addition, in the latest years we have applied such basic knowledge to the development of humanized yeast models for the study of proteins related to human disease by heterologous expression.