Análisis molecular de la activación e inactivación de la map quinasa erk2

Resumen

Las MAP quinasas forman parte del amplio grupo de quinasas intracelulares implicadas en señalización celular. Son quinasas de serinas/treoninas que participan en la generación de una respuesta adaptativa a modificaciones originadas en el entorno celular. En este trabajo, mediante mutagénesis dirigida de la MAP quinasa de mamíferos ERK2, hemos abordado: 1) la identificación de mutaciones hiperactivas de ERK2 basándonos en la descripción previa de mutaciones ganancia de función de este gen en Saccharomyces cerevisiae y en Drosophila melanogaster, y 2) el estudio comparativo de la interacción física y funcional de ERK2 con sus activadores (especialmente MEK1) y con sus fosfatasas inactivadoras (especialmente PTP-SL, STEP y MKP-3), basándonos en la identificación previa de un motivo de anclaje característico y similar en los distintos tipos de reguladores y sustratos de las MAP quinasas. Con estos objetivos se ha analizado la actividad quinasa de ERK2 (silvestre y mutantes) in vitro, se han realizado ensayos de GST-pull down, estudios de dos híbridos de la levadura y análisis mediante doble inmunofluorescencia, así como distintos tipos de ensayos quinasa y fosfatasa. Hemos caracterizado al residuo Asp319 como uno de los residuos relevantes de ERK2 que le confieren cierta hiperactividad y hemos definido en ERK2 un surco de anclaje compuesto, al menos, por cuatro elementos estructurales (el lazo L16, el lazo L11, el lazo L5 y la hélice e). Dicho surco es mucho más específico y sensible al reconocimiento de ERK2 por sus inactivadores que por sus activadores. Nuestros hallazgos indican la posibilidad de modular la actividad de ERK2, sin afectar directamente su actividad enzimática, mediante moléculas específicas que se unan al surco de anclaje.