Studio dell’Interattoma della Proteina PAR-6 in Cellule di Carcinoma Mammario della linea 8701-BC

I sistemi giunzionali cellulari sono cruciali per la biogenesi, per la funzione dell’epitelio e per il mantenimento del fenotipo polarizzato. In tal senso, le giunzioni mediano l’adesione cellulare, forniscono resistenza meccanica, limitano la diffusione delle sostanze attraverso l’epitelio e regolano vie di segnalazione che controllano meccanismi come la proliferazione, la polarizzazione e la differenziazione cellulare.
I complessi giunzionali cellula-cellula, localizzati nella membrana laterale, sono direttamente o indirettamente collegati al citoscheletro della cellula e in tal modo riescono a mantenere salde le connessioni tra le cellule e a svolgere il ruolo di scaffold per tutte le proteine citoplasmatiche coinvolte nei pathways di segnalazione.
La determinazione dell’asse polare e l’assemblaggio dei complessi adesivi sono meccanismi strettamente correlati tra loro e necessari per la regolazione di diversi processi biologici, come la mitosi, la morte cellulare, i cambiamenti di forma, la migrazione e il differenziamento; tali processi devono essere coordinati sia temporalmente che spazialmente affinché le cellule possano organizzarsi correttamente nel contesto dell’architettura tissutale.
Numerosi studi hanno messo in evidenza che vari eventi della polarità cellulare, apparentemente non correlati, sono in realtà regolati da un set di proteine evolutivamente conservate, costituenti il “sistema PAR-aPKC”.
Tale sistema è costituito da tre enzimi ad attività serina/treonina chinasica (aPKC, Par1 e Par4), due proteine scaffold con domini PDZ (Par3 e Par6), una proteina “RING-finger” (Par2) e un membro della famiglia 14-3-3 (Par5). Le proteine aPKC, Par3 e Par6 interagiscono e spesso lavorano come un’unità funzionale che, insieme alla proteina CDC42, prende il nome di “complesso PAR”.
Par6 è un elemento chiave di questo complesso, nell’ambito del quale funge da proteina scaffold, essendo coinvolta in interazioni multiple ed agendo come un adattatore molecolare che lega l’attività GTPasi di CDC42/Rac1 con quella della aPKC.
Nei mammiferi, oltre che nelle giunzioni occludenti e nelle estremità assonali, Par6 è stato anche identificato stabilmente nelle “nuclear speckles”, e in virtù di questo, può essere considerata una proteina con una duplice localizzazione. La funzione di Par6 in queste macchie nucleari, comunque, non è ancora stata chiarita.
Da quanto fino ad ora descritto risulta evidente come Par6 prenda parte a numerosi processi cellulari, sia come proteina a se stante, sia come parte del complesso PAR. Probabilmente, Par6 regola i diversi processi biologici in modo cellula-specifico e contesto-specifico.
Il venire meno della cooperazione cellulare induce fisiologicamente stimoli pro-apoptotici nelle cellule epiteliali, ma caratterizza anche la perdita del fenotipo polarizzato caratteristica peculiare delle cellule neoplastiche. Numerosi esperimenti effettuati su linee di cellule tumorali hanno dimostrato come la deregolazione dei sistemi giunzionali e la conseguente perdita di polarità, nel contesto della transizione epitelio-mesenchima, siano meccanismi cruciali nell’acquisizione del fenotipo invasivo da parte delle cellule tumorali.
Come le cellule neoplastiche siano in grado di riorganizzare i propri pathways cellulari e adattarsi alle alterazioni sopramenzionate è ancora poco chiaro. Proprio per questa ragione, sono necessari analisi in tale contesto, che hanno lo scopo di studiare le interazioni tra le proteine che caratterizzano e costituiscono i networks responsabili del rimodellamento dei sistemi giunzionali nelle neoplasie.
Recentemente, è stato dimostrato che Par 6 partecipa in modo attivo alle differenti fasi della tumorigenesi mammaria.
Alla luce di quanto fino ad ora riportato, risulta dunque interessante investigare quali siano i possibili meccanismi attraverso cui tale proteina influenza il fenotipo tumorale. L’obiettivo del presente studio è stato quello di analizzare l’interattoma di Par-6, mediante approccio proteomico, in cellule di carcinoma mammario, allo scopo di identificare nuovi partners molecolari che potrebbero spiegare il ruolo di tale importante proteina della polarità nell’acquisizione del fenotipo invasivo delle cellule tumorali.