06/J201

 

Rol de GTPasas Rab y sus efectores en la fagocitosis: regulación por insulina

Role of Rab GTPases and their interacting proteins on phagocytosis effect of insulin

 

Director: DAMIANI, Maria Elena Teresa

E-mail: tdamiani@fcm.uncu.edu.ar

 

Integrantes: PAVAROTTI, Martín; LEIVA, Natalia; FURLAN, Marcelo

 

Resumen Técnico

La fagocitosis es el proceso de internalización de partículas de gran tamaño, microorganismos o células dañadas en vesículas llamadas fagosomas. Los fagosomas intercambian material activamente con otros compartimentos intracelulares, maduran y adquieren capacidad degradativa. El reciclaje desde el compartimento fagocítico es una etapa crítica en el remodelado que ocurre durante la maduración fagosomal, sin embargo, la maquinaria molecular involucrada no se conoce claramente. El tráfico de membrana está dirigido por diferentes proteínas Rabs, GTPasas monoméricas localizadas específicamente en distintos compartimentos intracelulares. La insulina modifica el contenido, localización subcelular y asociación a membrana de ciertas Rabs. Esto permite suponer una regulación hormonal del transporte intracelular. Recientemente ha despertado gran interés el estudio de proteínas que interactúan con dichas Rabs. El propósito de este proyecto es delinear el rol de Rab11 y sus proteínas efectoras en la fagocitosis y reciclaje desde los fagosomas; así como la regulación hormonal de estas etapas del tráfico intracelular. Utilizaremos ensayos bioquímicos, microscópicos y un sistema de macrófagos permeabilizados. Numerosos patógenos intracelulares evitan ser degradados modificando el reclutamiento de Rabs a la membrana fagosomal. El conocimiento obtenido contribuirá a diseñar nuevas estrategias terapéuticas para patologías donde existan alteraciones del tráfico en la vía fagocítica.

 

Summary

Macrophages engulf large extracellular particles in vesicles called phagosomes. Phagosome maturation involves a series of membrane fusion and budding events resulting in phagolysosome formation and in the recycling to the cell surface of membrane and many proteins. Rab proteins are small monomeric GTPases localized to different intracellular compartments that control a specific step of membrane trafficking. It has been shown that insulin modifies the distribution and activation of several Rab proteins, among them Rab11. We have evidences that Rab11 is associated to early phagosomes and regulates recycling from the phagosomal compartment (unpublished results). Recently, it has been identified a novel protein family that interacts with Rab11, named Rab11-FIP/Rip/RCP. Our objective is to delineate the role of Rab11 and its effector proteins on phagocytosis and phagosome maturation, as well as the effect of insulin on the phagocytic pathway. To study this vesicle-mediated transport, we will use biochemical approaches, time-lapse confocal microscopy and permeabilized macrophages. Some intracellular pathogens avoid degradation by altering the recruitment of Rab proteins to phagosomal membranes. Our challenge will be to determine in detail the molecular mechanisms that regulate phagosome maturation, and this will conduce to design new therapeutic alternatives for killing pathogens that subvert normal phagocytosis and/or for the treatment of pathologies like diabetes where agressive infections are a frequent fate.