06/J283
Estudio de la interacción entre componentes que participan en la cascada de transducción de señales durante la reacción acrosomal
Cross talk between signalling pathways during the acrosome reaction
Director: TOMES, Claudia Nora
Correo electrónico: ctomes@fcm.uncu.edu.ar
Integrantes: BRANHAM, Maria Teresita; BUSTOS, Matias; RODRIGUEZ, Juan Facundo; ROGGERO, Carlos Marcelo; ZARELLI, Valeria Eugenia P
Resumen Técnico: En todas las células exocíticas la fusión de membranas está gobernada por una exquisita - y altamente conservada - maquinaria proteica responsable simultáneamente de evitar la secreción prematura y garantizar la liberación instantánea al arribar la señal de calcio. Algunos componentes de esta maquinaria son proteínas integrales de la vesícula (R-SNAREs, synaptotagmin) y de la membrana plasmática (Q-SNAREs), mientras que otros son solubles (NSF, Munc18, Rab3A, complexina). El acrosoma es un gránulo secretorio que se libera por exocitosis regulada (reacción acrosomal, RA) cuando el espermatozoide encuentra al ovocito. La exocitosis del acrosoma requiere calcio y todas las proteínas de fusión arriba mencionadas además de Epac, un blanco para el AMP cíclico. Es el objeto de este proyecto contribuir a establecer cuáles son las etapas precisas de la exocitosis moduladas por algunas de estas proteínas y cómo se interrelacionan entre si. Nuestra hipótesis es que la RA procede a través de dos vías principales, una conducente al anclado del acrosoma a la membrana plasmática mediado por Rab-3-NSF-Munc18-SNAREs y otra a la liberación del calcio acrosomal mediada por Rap-fosfolipasa C. Epac se ubicaría en una etapa temprana común a ambas. La convergencia en uno o mas puntos es esencial para lograr la exocitosis. Se utilizarán métodos bioquímicos, de biología celular y molecular, así como un ensayo funcional para evaluar la RA desarrollado por nuestro grupo. Entre los beneficios esperados se encuentra el avance de cuatro tesis doctorales, la concreción de una tesina de grado, publicaciones y comunicaciones a congresos.
Summary: In all exocytotic cells, membrane fusion is governed by an exquisite and highly conserved molecular machinery. This machinery is responsible for ensuring instant release when a calcium signal arrives as well as for avoiding premature secretion. Somo components are plasma membrane (Q-SNAREs) or vesicle (R-SNAREs) integral proteins, whereas other are cytosolic (NSF, Munc18, Rab3A, complexin). The single secretory granule present in sperm undergoes exocytosis (termed the acrosome reaction, AR) near the time it encounters the egg's zona pellucida.. The AR requires calcium and all the fusion proteins mentioned above, in addition to Epac, a cyclic AMP target. The goal of this project is to establish the precise steps regulated by these proteins, establishing the integration between pathways, and unveiling the regulation of the whole process. Our hyphotesis is that the AR proceeds through two main axis, one mediated by Rab3-NSF-Munc18-SNAREs and leading to the docking of the acrosome to the plasma membrane, and the other mediated by Rap-phospholipase C, leading to the efflux of intra-acrosomal calcium. Epac belongs in an early step common to both pathways. Convergence of both pathways is essential to accomplish exocytosis. We will resort to biochemical, molecular and cell biology approaches as well as to a functional assay developed in our laboratory. We expect the positive outcome of this project will include papers, communications to meetings , and the advance of four PhD and one undergraduate theses.