Estudio de las funciones celulares y moleculares de la GTPasa Gpn1, una proteína esencial para la vida que regula la transcripción, la síntesis de proteínas y el período de vida en pacientes con algunos tipos de cáncer

 Las diferentes proteínas en la célula llevan a cabo funciones que jamás ocurrirían sin su
participación. Cuando una proteína deja de funcionar la célula aumenta la función de
otras proteínas para compensar la falla. Sin embargo, algunas proteínas realizan
funciones tan importantes que son esenciales para la vida, como es el caso de la
GTPasa Gpn1. A pesar de su importancia y de estar absolutamente conservada en
todas las células eucariotas, existen muy pocas investigaciones que describan las
funciones de Gpn1, siendo la más conocida el ser necesaria para la acumulación
nuclear de la RNA polimerasa II, la enzima que transcribe la totalidad de los genes que
codifican para proteínas, entre otros. El estudio de las proteínas esenciales no puede
abordarse de la manera clásica en donde se inactiva el gen correspondiente, sino que
requiere de estrategias menos directas, por lo que el avance en el conocimiento puede
ser más lento. Una estrategia apropiada es la generación de mutantes de la proteína
que muestren una pérdida parcial de función (mutantes hipomórficas) acoplado a la
modificación genética de las células modelo para que solo expresen esa versión en
ausencia de la proteína original. Gpn1 (Npa3 en la levadura Saccharomyces cerevisiae),
está constituída por el dominio de GTPasa y un dominio carboxilo terminal (CTD) de
función desconocida. En nuestro grupo hemos mostrado que la eliminación del CTD
resulta en una mutante de Npa3 con pérdida parcial de función que hemos utilizado
para identificar interacciones genéticas y proponer la participación de Npa3 en
procesos novedosos, incluyendo la síntesis de proteínas. Adicionalmente, hemos
logrado avances en la regulación de la función celular de Npa3 por fosforilación y en la
identificación de compuestos que se unen a Npa3 utilizando la técnica de
acoplamiento molecular. Un análisis de bases de datos públicas nos llevó a concluir
que un nivel de expresión elevado del gen GPN1 acorta significativamente el período
de sobrevida en pacientes con algunos tipos de cáncer. Estamos convencidos de que la
identificación de las funciones celulares y moleculares de Gpn1/Npa3 en la levadura S.
cerevisiae nos brindará un mejor entendimiento de sus funciones en las células
humanas y conocer la razón, y tal vez algún día regular apropiadamente su función,
por la que tiene tanta influencia en definir el periodo de vida de pacientes con cáncer.
En resumen, en nuestro grupo de investigación aplicamos técnicas de biología celular y
biología molecular para investigar las funciones de la GTPasa esenciales Gpn1 tanto en
células humanas como en el modelo de la levadura Saccharomyces cerevisiae.