LÁNEA DE INVESTIGACIÓN
Kinase Suppressor of Ras (KSR).
La proteína KSR (Kinase Suppressor of Ras) fue identificada inicialmente mediante "screening" genéticos en D. melanogaster y C. elegans como un modulador positivo de la ruta de señalización Ras/MAPK. El aislamiento en mamíferos de un gen ksr1 con un elevado grado de homología a los genes de Drosophila y C. elegans sugiere que KSR está conservada evolutivamente. Aunque los intentos por caracterizar bioquímicamente la proteína homóloga de mamíferos (mKSR1) han tenido escaso éxito, parece claro que la función de KSR está regulada, al menos parcialmente, a través de señales generadas en la membrana plasmática por el receptor para el factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y dependientes de Ras. Aunque el mecanismo preciso mediante el cual KSR señaliza no está claro, estudios recientes sugieren que está implicada en la regulación de la ruta EGFR/Ras/ERK.
Las proteínas de la familia KSR poseen cinco dominios diferenciados: CA1, CA2, CA3, CA4 y CA5. Los dominios CA1-CA4 se encuentran en el extremo amino y constituyen la región reguladora de la proteína. El dominio CA1 no guarda similitud con ninguno de los dominios conocidos y, por tanto, es único del KSR. Su función aún no ha sido caracterizada. CA2 es un dominio SH3 (Src Homology 3) de interacción con otras proteínas. CA3 es un dominio rico en cisteínas cuya estructura tridimensional ha sido resuelta recientemente y parece estar implicado en la unión a moléculas lipídicas (similar a los dominios ricos en cisteínas C1 de Raf-1 y PKC). CA4 es una región rica en residuos Ser/Thr similar al dominio C2 de Raf-1. Por último, el dominio CA5 está situado en el extremo carboxilo y contiene los 11 subdominios característicos de las proteín quinasas[1]. Sin embargo, no está claro si KSR es una Tyr o Ser/Thr quinasa. La secuencia YI(L)APE en el subdominio VIII, conservada en las Ser/Thr quinasas conocidas, está presente en todos los genes KSR clonados hasta el momento, sin embargo; en C. elegans y en D. melanogaster, KSR también contiene la secuencia HKDLR, indicativa de Tyr quinasas. En mamíferos, KSR tiene una Arg en el subdominio II del dominio catalítico en lugar del residuo Lys que está conservado en la práctica totalidad de las quinasas conocidas y que participa en la unión de ATP. Por esta razón, algunos investigadores proponen que KSR no posee, de hecho, actividad quinasa.
Biología Molecular y Celular de KSR.
En la célula, KSR forma parte de un complejo multiproteico de unos 1000 kDa constituido por componentes de la cascada de señalización MAPK (c-Raf-1, MEK y ERK), proteínas de choque térmico (HSP90, HSP70, HSP68 y p50CDC37), proteínas de la familia 14-3-3, subunidades β de la proteína G y otras aún por identificar (p33, p34, p36 y p60). No está claro si todas estas proteínas interaccionan directamente con KSR pero, al menos MEK, ERK, 14-3-3 y la subunidad ? de las proteínas G lo hacen en el sistema de dos híbridos. Por tanto, además de su función quinasa, KSR puede ser considerada como una proteína adaptadora (scaffold) que coordina de manera eficiente los diversos componentes de la cascada de señalización. Las funciones enzimática (quinasa) y adaptadora de KSR pueden ser más o menos relevante dependiendo del contexto celular o, alternativamente, ambas funciones pueden ser necesarias para una señalización eficiente. Así, por ejemplo, parece claro que una de las funciones principales de KSR es llevar MEK a la membrana plasmática para ser activado por c-Raf-1 (función adaptadora) pero, para que c-Raf-1 se active, la actividad de KSR podría ser requerida (función quinasa).
Desde su descubrimiento como un componente de la ruta de señalización del proto-oncogén Ras, varios laboratorios han intentado dilucidar el papel preciso de KSR como regulador de la cascada Ras/Raf/MEK/ERK. Algunos grupos han observado inhibición tanto de la activación de ERK como de la transformación celular dependiente de Ras mientras que otros han observado el efecto contrario. En todos los casos, los experimentos se realizaron en células que sobreexpresan KSR recombinante a niveles muy superiores a los fisiológicos. En este sentido, Cacace y col. han demostrado recientemente que, debido a su función scaffold, niveles bajos de sobreexpresión de KSR cooperan con Ras para aumentar la actividad ERK en oocitos de Xenopus mientras que, niveles elevados inhiben la actividad ERK y el proceso de maduración. Alternativamente, estas diferencias pueden reflejar variaciones específicas del tipo celular ya que, por ejemplo, se ha demostrado que, en células COS-7, KSR media señales apoptóticas en respuesta a ceramida sólo si expresan BAD, un miembro de la familia de proteínas Bcl-2 con actividad pro-apoptótica.En células no estimuladas, KSR se localiza principalmente en el citoplasma. Sin embargo, la simple adición de suero al medio de cultivo la sobreexpresión de una forma oncogénica de Ras o la estimulación con EGF provoca su rápida translocación a la membrana plasmática donde interacciona con c-Raf-1 y contribuye a su activación El dominio rico en Cys (CA3) parece ser esencial para la localización en membrana del KSR, probablemente mediante la interacción con lípidos. Aunque el mecanismo de translocación de KSR a la membrana no se conoce totalmente, no parece que requiera unión a Ras (como sucede con Raf-1) puesto que KSR no interacciona con Ras en ninguno de los experimentos realizados hasta la fecha.
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