06/J292
Exocitosis regulada y rutas de transducción en las que interactúan lípidos y proteínas.
Regulated exocytosis and signal transduction pathways involving lipids and proteins.
Director: BELMONTE, Silvia Alejandra
Correo Electrónico: sbelmont@fcm.uncu.edu.ar
Co-Director: MORALES, Alfonsina
Integrantes: SUHAIMAN, Laila; PELLETAN, Leonardo Enuar; GUERRERO GIMENEZ, Martín; GINER, Federico; ROGGERO, Carlos Marcelo; FURLAN, Marcelo; MEDERO, Alejandra Verónica.
Resumen Técnico: El mecanismo molecular de la fusión entre las membranas de gránulos secretorios y plasmática ha sido estudiado en numerosos tipos celulares. El inductor y regulador del proceso exocítico por excelencia es el calcio. En los últimos años nuestro laboratorio ha identificado un gran número de proteínas indispensables para la fusión de membranas y la secuencia en la que estas funcionan. Recientemente hemos comenzado a relacionar esta maquinaria proteica con moléculas lipídicas que afectan la fusión de membranas y a demostrar una cooperación funcional entre las mismas. En este proyecto se propone: I) Identificar los mecanismos moleculares activados por distintos esfingolípidos en la exocitosis acrosomal, especialmente focalizaremos nuestra atención en la función de esfingosina 1-fosfato; II) Establecer el mecanismo molecular por el cual se regula la producción de fosfatidilinositol 4,5-bifosfato durante la exocitosis, considerando a Arf6 y su efector, fosfatidilinositol 4-fosfato 5-kinasa, como moléculas proteicas clave en la modulación de este proceso. Hasta el momento se han realizado numerosas observaciones tratando de revelar los mecanismos que modulan la exocitosis regulada, pero muy pocos han logrado una explicación molecular del proceso. Esto se debe fundamentalmente a la escasez de modelos fisiológicos integrados, lo que ha restringido la posibilidad de asignarle un correlato molecular a cada proceso que ocurre dentro de la cascada de fusión. El espermatozoide posee una sola vesícula secretora, denominada acrosoma, que exocita frente al estímulo de la zona pelúcida ovocitaria. Este proceso, denominado reacción acrosomal (RA), es calcio dependiente y habilita a los espermatozoides para penetrar la zona pelúcida y fusionar con la membrana plasmática del ovocito en el proceso conocido como fertilización. La RA es un modelo privilegiado para estudiar minuciosamente la dinámica de las especies moleculares involucradas durante la exocitosis en una forma semejante a lo que ocurre "in vivo". Para resolver los interrogantes propuestos pretendemos perturbar o promover la actividad de diferentes componentes de la cascada de señalización adicionando a las gametas lípidos, proteínas recombinantes permeables o no, anticuerpos, segundos mensajeros y utilizar sondas fluorescentes para analizar cambios bioquímicos frente a los distintos tratamientos. Estos resultados se analizarán a través de ensayos bioquímicos, funcionales y morfológicos. Por lo tanto esta propuesta consiste en identificar la función de los lípidos durante la exocitosis, definir su relación con diferentes proteínas e integrarlos a las cascadas de transducción de señales ya conocidas y así poder analizar la regulación del proceso exocítico completo. De esta manera pretendemos lograr un modelo molecular integrado de exocitosis acrosomal que podría ser extrapolado a otros sistemas secretorios.