Resumen de Cancer-associated mutations in the kinase mastl: in the search of new mechanisms of regulation
MASTL es una Ser/Thr quinasa que fue identificada por primera vez en Drosophila y en Xenopus como una proteína necesaria para el mantenimiento del estado mitótico. Dicha quinasa inhibe la actividad fosfatasa de PP2A (cuando se encuentra formando un complejo con subunidades reguladoras de la familia B55), mediante la fosforilación de ENSA y ARPP19, las cuales se unen e inhiben a dicha fosfatasa favoreciendo así el mantenimiento de la fosforilación de los sustratos mitóticos de CDK1. Algunos trabajos previos en nuestro grupo han contribuido descubriendo el papel biológico y fisiológico de Mastl en mamíferos. En uno de estos estudios se generó un modelo de ratón condicional de pérdida de función para Mastl, y a partir de fibroblastos embrionarios de ratón (MEFs) derivados de este modelo, se describió que dicha quinasa presenta papel esencial en la progresión mitótica mediante la inhibición de los complejos PP2A-B55. En otro estudio, la existencia de una mutación en MASTL vinculada a una forma de trombocitopenia autosómica dominante ha contribuido al descubrimiento de una nueva función de MASTL participando en la regulación de la dinámica del citoesqueleto de actina en células postmitóticas. Por último, MASTL se ha descrito sobreexpresado en cáncer de mama lo que se correlaciona con un mal pronóstico. La eliminación genética de Mastl presenta un efecto terapéutico significativo en determinados subtipos de este tumor, sugiriendo un posible uso como diana terapéutica y biomarcador con valor pronóstico.
El objetivo principal de este proyecto de tesis estuvo centrado en el estudio del papel fisiológico de mutaciones en MASTL encontradas en tumores de pacientes oncológicos. MASTL consiste en una quinasa única, por presentar un dominio quinasa dividido por una larga secuencia de aminoácidos que no ha sido conservada en la evolución. Esta región se denomina NCMR o también es conocido como linker, por tratarse de la unión entre las regiones amino- y carboxi-terminal del dominio quinasa. Las mutaciones en las que nos hemos interesado en este trabajo han sido aquéllas que originan un cambio en el marco de lectura (frameshift) y que se encuentran en la región del linker, originando así formas truncadas de MASTL.
En este trabajo, hemos obtenido una serie de muestras de pacientes de tumores gastrointestinales con el objetivo de identificar nuevas mutaciones en MASTL mediante secuenciación de dicho gen en el linker y regiones colindantes. Adicionalmente, mediante modelos de predicción de estructura de proteínas, se había visto que mutaciones truncadas de MASTL eran capaces de presentar una conformación similar a la de MASTL silvestre.
A partir de las muestras de pacientes se identificó una nueva mutación en MASTL, que daría lugar a una proteína truncada, en un paciente de cáncer de colon. Dicha mutación se encontraba presente en heterocigosis, al igual que otras mutaciones frameshift para MASTL presentes en líneas celulares que habían sido descritas en bases de datos.
Con el fin de estudiar los efectos mitóticos de dichas mutaciones, se realizaron ensayos de complementación con las mutaciones truncadas de MASTL asociadas a tumores. Esto se llevó a cabo utilizando fibroblastos embrionarios derivados del modelo de ratón condicional para la eliminación de Mastl, pero que expresaran las proteínas truncadas de manera constitutiva. En estos ensayos se observó que dichos mutantes fueron capaces de rescatar parcialmente los defectos de segregación causados por la pérdida de Mastl endógeno. Por tanto, y con el objetivo de buscar una nueva función distinta para estos mutantes, se generaron nuevos modelos de ratón, teniendo cada uno una mutación frameshift distinta en la región del linker. A pesar de la presencia de dichas formas truncadas de MASTL en pacientes oncológicos, no se encontraron diferencias obvias en ensayos de proliferación, migración, o invasión en MEFs primarios y/o transformados heterocigotos para mutaciones frameshift de Mastl. Únicamente se observó una reducción en el crecimiento independiente de sustrato para los mutantes heterocigotos de Mastl. Sin embargo, en dichos ratones que presentaban Mastl mutado, se generaron modelos de tumores intestinales que sugirieron la posibilidad de que dichos mutantes truncados podrían estar modelando de una manera muy sutil el desarrollo o la agresividad de estos tumores. Será necesario llevar a cabo estudios adicionales para conocer el mecanismo molecular por el cual estas formas truncadas de MASTL pueden estar involucradas en cáncer.
