Estudio de los mecanismos implicados en la regulación transcripcional de los genes CCNG2 y C-MYC

Resumen

G0 o quiescencia es un estado de latencia alcanzado por las células cuando son sometidas a condiciones inhibitorias del crecimiento. Tanto la entrada en quiescencia como la salida de ésta son procesos estrechamente controlados. En este trabajo hemos estudiado los mecanismos que regulan la expresión de Ccng2 (ciclina G2) y C-MYC, dos genes involucrados en dichos procesos. Mientras que ciclina G2 es necesaria para mantener el estado de quiescencia, C-MYC es crucial para la progresión hacia y a través de G1. Nuestros resultados muestran la existencia de niveles elevados de expresión de ciclina G2 en células quiescentes y una reducción considerable de éstos dependiente de PI3K cuando las células salen de G0. FoxO3a, un factor de transcripción cuya actividad está negativamente regulada por PI3K, se une al promotor del gen Ccng2 y lo activa. Además, la inhibición de la transcripción mediada por FoxO, mediante sobre-expresión de una forma inactiva del mismo, disminuye la expresión de Ccng2. Estos resultados demuestran que los factores FoxO regulan la expresión de Ccng2. En cuanto a C-MYC, si bien su promotor tiene un sitio de unión a E2F, este gen es capaz de escapar al efecto represivo de los complejos E2F/RB durante la salida de G0. Hemos descubierto un factor nuclear (EMYCS) que se une a un sitio que solapa con el elemento E2F de este promotor y tiene un peso molecular estimado de 105 kDa. Esta proteína no se corresponde con ningún factor E2F u otro factor de transcripción que se conozca que interaccione con el elemento E2F del promotor de C-MYC. EMYCS tiene capacidad activadora de la transcripción y nuestros resultados sugieren que es necesario para activar la expresión de C-MYC durante la salida de quiescencia. Quiescence or G0 is a resting state reached by cells under growth inhibitory conditions. Both, the entrance in G0 and the exit from it are tightly controlled processes. We have investigated the mechanisms that regulate the expression of Ccng2 (ciclina G2) and C-MYC, two genes involved in such events. While cyclin G2 is necessary to maintain the quiescent state, C-MYC is crucial for progression to and through the G1 phase. Our results show elevated cyclin G2 expression levels in quiescent cells and a PI3K-dependent reduction of its expression as cells exit from quiescence. FoxO3a, a transcription factor negatively regulated by PI3K, binds to and transactivates the Ccng2 gene promoter. Inhibition of FoxO-mediated transcription through overexpression of an inactive form of these factors decreases Ccng2 expression. These results show that FoxO factors regulate Ccng2 expression. Regarding C-MYC, although its promoter has an E2F binding-site, this gene is able to escape the repressive effect of E2F/RB complexes during the exit from G0. We have uncovered a nuclear factor (EMYCS) that binds to a site overlapping the E2F element of this promoter and that has an estimated molecular weight of 105 kDa. This protein does not correspond to any E2F or other transcription factors known to interact with the E2F element from the CMYC promoter. EMYCS has transcriptional transactivation capacity and our results suggest that it is required to activate C-MYC expression during exit from quiescence.