La citochinesi è l'evento finale del ciclo cellulare, durante il quale avviene la separazione del citoplasma con la formazione delle due cellule figlie. Una corretta citochinesi richiede un'interazione complessa tra molteplici componenti regolatori ed effettori correlati a citoscheletro, cromosomi e traffico di membrana. Le alterazioni di questi fattori inducono il fallimento della citochinesi con la conseguente generazione di cellule poliploidi, che possono portare a stati geneticamente instabili, attivando quindi la trasformazione tumorigenica.
Pertanto, la delucidazione dei meccanismi molecolari alla base della citochinesi è diventata sempre più rilevante nell'ambito della ricerca sul cancro.
In questo scenario, la chinasi Aurora B svolge un ruolo chiave durante la mitosi in quanto fosforila molteplici substrati e di conseguenza regola la progressione del ciclo cellulare. Recentemente, studi condotti nel nostro laboratorio, hanno messo in evidenza l'importanza di proteine dei complessi di rimodellamento della cromatina SRCAP e EP400/TIP60 nel controllo della divisione cellulare. In particolare, esperimenti di co-immunoprecipitazione hanno dimostrato che le subunità Tip60 e BAF53a interagiscono con proteine essenziali per la citochinesi tra cui Aurora B. A sua volta, l'inibizione dell'attività chinasica di Aurora B induce la delocalizzazione di BAF53a e Tip60 a livello del midbody. Di conseguenza è possibile ipotizzare che queste interazioni siano parte di una sorta di "feedback loop", dove l'attività chinasica di Aurora B promuove il reclutamento di BAF53a e Tip60 al midbody e a loro volta, le due subunità contribuiscono a stabilizzare Aurora B.
Lo scopo di questo progetto è quindi quello di fornire ulteriori dettagli molecolari sul crosstalk tra la chinasi Aurora B ed i rimodellatori BAF53a e Tip60 mediante un saggio di fosforilazione in vitro e la successiva generazione di mutanti non fosforilabili per lo studio in vivo di tale network durante la citochinesi.
Nella specie umana, i complessi di rimodellamento SRCAP (SNF2-Related CBP Activator Protein) e Tip60 (HIV1 Tat interacting protein 60 kDa), appartenenti alla famiglia INO80, svolgono un ruolo cruciale in molteplici processi cellulari [1].
La funzione principale del complesso di rimodellamento SRCAP è quella di promuovere lo scambio dell'istone canonico H2A con la variante H2A.Z [2]. Il complesso Tip60 nell'uomo è costituito da 16 subunità evolutivamente conservate [3, 4] ed è coinvolto in molteplici processi cellulari tra cui la regolazione trascrizionale, il riparo del DNA, il rimodellamento della cromatina e la migrazione cellulare.
Di conseguenza, il ruolo dei rimodellatori cromatinici nel controllo del ciclo cellulare e la sua conservazione evolutiva è un fenomeno inatteso che potrebbe aprire nuovi orizzonti di indagine. Inoltre, poichè molte delle subunità dei complessi SRCAP e EP400/TIP60 sono over-espresse in vari tumori, i risultati di questo progetto potranno aggiungere nuovi contributi e prospettive allo studio delle relazioni che intercorrono tra rimodellamento della cromatina, controllo del ciclo cellulare e tumorigenesi.
Bibliografia:
[1] - Clapier, C.R., and Cairns, B.R., The biology of chromatin remodeling complexes. Annu Rev Biochem 2009. 78, 273-304.
[2] - Monroy, M. A., et al., Regulation of cAMP-responsive element-binding protein-mediated transcription by the SNF2/SWI-related protein, SRCAP. J Biol Chem 2001. 276, 40721-6.
[3] - Prozzillo, Y., et al., The true story of Yeti, the `abominable¿heterochromatic gene of Drosophila melanogaster. Frontiers in physiology 2019. 10, 1093
[4] - Messina, G., Atterrato M. T., Prozzillo Y, Piacentini L., Losada A., Dimitri P., The human Cranio Facial Development Protein 1 (Cfdp1) gene encodes a protein required for the maintenance of higher-order chromatin organization. Scientific reports 2017. 7 (1), 1-10