RESUMEN PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

La Fibrosis Quística es una enfermedad causada por la alteración de un único gen que codifica una proteína reguladora de la conductancia transmembrana (CFTR), cuya función es el transporte de aniones cloruro. Con objeto de profundizar en el conocimiento de la relación estructura / función de la proteína CFTR nos proponemos estudiar el efecto de mutaciones en el gen de la fibrosis quística (gen CFTR) y buscar supresores intragénicos  que compensen el efecto de las mutaciones en dicho gen. Para ello y utilizando como modelo el genYCF1 de S. cerevisae (homólogo del gen CFTR) hemos creado mutantes de YCF1 equivalentes a mutantes de CFTR encontrados en pacientes de fibrosis quística y nos proponemos aislar y analizar mutantes supresores intragénicos en el gen YCF1 que compensen las mutaciones de fibrosis quística introducidas previamente en dicho gen. Con la información obtenida en el sistema S. cerevisiae se construirán distintos mutantes del gen CFTR con la mutación fibrosis quística más la mutación supresora y se expresarán en células Sf9 para comprobar si la mutación supresora en YCF1 lo es también en CFTR. Se pretende así aportar datos sobre la función de los aminoácidos y la interacción de los distintos dominios de la CFTR y conocer mejor los mecanismos de regulación de este canal de iones cloruro cuya disfunción provoca la fibrosis quística.  

OBJETIVOS

El objetivo principal es analizar la relación estructura / función de la CFTR, el canal de iones cloruro alterado en la fibrosis quística, con el fin de obtener información sobre su regulación y sobre cómo manipular el gen con fines terapéuticos. Para ello se abordarán los siguientes objetivos parciales: aislar y analizar mutantes intragénicos de YCF1 que compensen las mutaciones de fibrosis quística previamente introducidas en este gen homólogo al gen CFTR.

Expresar el gen de la CFTR con las mutaciones fibrosis quística y con las mutaciones supresoras en células superiores con el fin de analizar el efecto de dichas mutaciones sobre la función de la CFTR como un canal de iones cloruro.

CONCLUSIONES OBTENIDAS DESPUES DE FINALIZADO EL TRABAJO

El aislamiento y la identificación de mutantes supresoras de las mutaciones D777N y S908A del gen YCF1 de levadura, homólogo del gen CFTR humano, permite extraer las siguientes conclusiones:

1. Las mutaciones supresoras de la mutación D777N se localizan con mayor frecuencia en los dominios transmembrana y en los lazos de unión de los segmentos transmembrana. Este hecho sugiere que el dominio NBF1 interacciona con los dominios TM1 y TM2 y con el lazo ICL3.

2. Algunas de las mutaciones supresoras afectan al mismo residuo de aminoácidos pero el cambio es a distinto aminoácido (A1021T y A1021V; G1207D y G1207S).

3. Si se acepta la disposición originalmente establecida para la proteína YCF1, dos de las mutaciones supresoras que afectan al mismo aminoácido (G1207D y G1207S), estarían situadas en el lado contrario de la membrana y por tanto en distinto compartimento celular que la mutación original (D777N). Esto plantea el problema de cómo pueden interaccionar el dominio NBF1 con una parte de la molécula que supone que está localizada al otro lado de la membrana.

4. La mutación supresora W1225C, localizada en el último segmento del dominio TM2, confiere a la levadura una resistencia al cadmio superior a la de la cepa silvestre.