Estudio de la regulación de RhoEimplicación de la región polibásica en su estabilidad, localización y función

Resumen

La proteína RhoE/Rnd3 forma parte del grupo de proteínas Rnd, dentro de la familia de proteínas Rho implicadas en multitud de procesos celulares, como la dinámica del citoesqueleto de actina, migración y polaridad celular, así como en el control del ciclo celular y apoptosis en diferentes tipos celulares. Además, recientemente se ha puesto de manifiesto la importancia de RhoE en el desarrollo del sistema nervioso. Al contrario que el resto de proteínas Rho y de otras GTPasas monoméricas de pequeño tamaño, las proteínas Rnd no se regulan por la unión a GTP y su hidrólisis, ya que carecen de actividad GTPasa, permaneciendo así constitutivamente activas. Por lo tanto, su función celular debe estar regulada por otros mecanismos alternativos. En este trabajo, nos hemos planteado estudiar la regulación de RhoE por su degradación y relocalización dentro de la célula. Para ello, hemos construido una serie de mutantes de RhoE, puntuales y de deleción, que nos han permitido analizar la importancia de diversas secuencias en la estabilidad y localización de la proteína. Nuestros resultados indican que RhoE es una proteína de vida media corta que se degrada en el proteasoma. Para esta degradación, RhoE interacciona con la proteína Skp2 a través de su dominio carboxilo terminal, en particular en la secuencia comprendida entre los aminoácidos 230 y 240. Mediante esta interacción, RhoE se ubicuitila en la Lisina235 como paso previo a su degradación, de modo que al mutar este residuo aumenta la estabilidad de la proteína. Además, hemos comprobado que en ausencia de los cuatro aminoácidos terminales de RhoE, que constituyen una secuencia CAAX, la proteína se localiza en el núcleo de la célula. Hemos identificado una secuencia de localización nuclear (NLS) responsable, al menos en parte de la traslocación de RhoE al núcleo. Por otro lado, la región polibásica (PBR) de RhoE, situada entre los aminoácidos 234 y 239, también es importante para la localización de la proteína, de modo que cuando se mutan los cuatro residuos básicos, RhoE se localiza en vesícula citoplasmáticas y se degrada por la vía lisosomal. Finalmente, solo las construcciones de RhoE que se localizan en la membrana plasmática son capaces de desestructurar el citoesqueleto de actina, sugiriendo que los cambios de localización pueden ser también una forma de regular su función. Estos resultados ponen de manifiesto la existencia de diversos mecanismos de regulación de la actividad de RhoE, sugiriendo un papel relevante de esta proteína en la regulación de múltiples procesos celulares.