REGULACIÓN DE LA TRADUCCIÓN Y APTÁMEROS

 

 

Responsable de Grupo: M. Elena Martín Palma

Servicio de Bioquímica-Investigación

Hospital Universitario Ramón y Cajal (IRYCIS)

Ctra. Colmenar Km.9 Madrid, 28034

Teléfono: 91 3368388 Fax: 91 3369016

http//www.hrc.es

 

 

Componentes del grupo

 

 M. Elena Martín Palma, Investigador Contratado  FIBio-HRC, e-mail: m.elena.martin (añada @hrc.es)

Alberto Alcázar González, Investigador Adjunto
Víctor M. González Muñoz, Investigador Contratado  FIBio-HRC

Eva García Recio, Investigadora Predoctoral, (2009-  )
María Irene Ayuso Fernández, Investigadora Predoctoral, (2005-  )
Natalia Guerra Pérez, Investigadora Predoctoral, (2006-2010)
Macarena Hernández Jiménez, Investigadora Predoctora (2007-2010)

M. Isabel Pérez-Morgado, Técnico laboratorio
Mercedes Gómez Calcerrada, Técnico laboratorio

 

 

 

Actividad Científica

 

            El grupo de investigación se forma en 1977 bajo la dirección de la Dra. Matilde Salinas y desde esa fecha trabaja fundamentalmente en la síntesis de proteínas y el papel crucial que juega en la regulación de la expresión génica. El esfuerzo de los últimos años se ha centrado en el estudio de la etapa de iniciación, paso limitante de todo el proceso, y los posibles mecanismos de su regulación, principalmente en cerebro, bajo diferentes situaciones fisiológicas ó patológicas como desarrollo, envejecimiento, e isquemia.  Así utilizando cultivos neuronales primarios y células PC12 diferenciadas (NGF), se han estudiado las cascadas de transducción de señales que regulan la actividad de los factores de iniciación, eIF-2, eIF-2B y eIF-4E, y su papel en la viabilidad y muerte celular. Se ha demostrado la importancia del factor eIF-2B en la diferenciación neuronal de las células PC12 por NGF y se han establecido las vías de señalización que regulan la actividad del factor eIF2B por la acción del IGF1y su papel en la viabilidad neuronal.
            En cuanto al papel de la traducción en la isquemia cerebral se han realizado importantes aportaciones utilizando modelos experimentales in vivo, demostrando que la inhibición de la iniciación durante la reperfusión se produce por fosforilación del factor eIF2α y degradación del eIF4G por calpaína. De mención también es la regulación de la fosforilación del eIF-2α por inhibición de la proteína fosfatasa PP1. Así mismo nuestros resultados sugieren que la traducción juega un papel importantísimo en los mecanismos de supervivencia asociados al precondicionamiento isquémico.
             Desde el año 2000 y gracias a la incorporación de dos investigadores contratados por el Sistema Nacional de Salud, se han puesto en marcha nuevas técnicas de biología molecular que han reforzado los proyectos en marcha. Como puede comprobarse en las publicaciones, se han realizado importantes aportaciones sobre la participación de los factores en la regulación de la iniciación, entre  los que destaca la caracterización, por primera vez, de una quinasa del eIF4E, Mnk1b, específica de humanos y con localización nuclear.
            En 1997 se comienza una nueva línea de investigación para el estudio del daño neuronal inducido por el líquido cefalorraquídeo de enfermos con esclerosis múltiple. Los resultados obtenidos hasta la fecha, ya publicados, pueden ser importantes para el conocimiento de esta enfermedad. En su aspecto más básico, destaca la participación de la chaperona Hsp90 en la supervivencia y muerte de los oligodendrocitos y sus posibles implicaciones en la desmielinización.
            Otra nueva línea de investigación del grupo está relacionada con la selección de moléculas (aptámeros) con potencial diagnóstico y/o terapéutico. Durante los últimos años se han puesto a punto una serie de sistemas de selección de aptámeros que nos han permitido obtener moléculas de ssDNA que reconocen de forma específica y con alta afinidad distintas proteínas de Leishmania infantum como KMP-11 o las histonas H2A y H3. Muchos de los aptámeros seleccionados podrían ser utilizados en el desarrollo de sistemas diagnósticos. En este momento, se están seleccionando aptámeros frente a distintas proteínas que juegan un papel relevante en diversos procesos celulares (infección, crecimiento y muerte celular, etc.).
            Finalmente, otra línea de enorme interés para nosotros es el estudio del proceso de traducción en parásitos tripanosomátidos. En este momento, estamos caracterizando bioquímica y funcionalmente una serie de proteínas de Leishmania que muestra una elevada homología de secuencia con factores de iniciación de la traducción de mamíferos.

Líneas de Investigación:

 

Alteraciones de la traducción durante la isquemia cerebral global transitoria y el precondicionamiento isquémico. Factores de iniciación implicados.
Estudio de la implicación  de   los factores  de iniciación  de la traducción en la apoptosis inducida por diferentes estímulos. Posibles aplicaciones en el tratamiento de enfermedades neurológicas.
Estudio de la muerte de células precursoras de oligodendrocitos por anticuerpos anti-HSP90 en células adultas. Implicaciones en la desmielinización.  
Selección de nuevas moléculas (aptámeros) con potencial diagnóstico y/o terapéutico.
Identificación y caracterización de potenciales factores de iniciación de la traducción en Leishmania

 

 

Publicaciones más relevantes:

 

Cristina Cid, Jose C. Alvarez-Cermeño, Ignacio Regidor, Matilde Salinas, Alberto Alcazar (2003) Low concentrations of glutamate induce apoptosis in cultured neurons: implications for amyotrophic lateral sclerosis. J. Neurol. Sci. 206, 91-95.


Cid, J.C. Álvarez-Cermeño, I. Regidor, J. Plaza, M. Salinas, A. Alcázar (2003) Caspase inhibitors protect from neuronal apoptosis induced by cerebrospinal fluid from multiple sclerosis patients. J. Neuroimmunol. 136, 119-124.


Celia Quevedo, Matilde Salinas and Alberto Alcázar. (2003) Initiation factor 2B activity is regulated by protein phosphatase 1, which is activated by the mitogen-activated protein kinase (MAPK)-dependent pathway in insulin-like growth factor 1-stimulated neuronal cells. J. Biol. Chem. 278, 16579-16586.

 

Jozef Burda, Milina Hrehorovská, Lidia García Bonilla, Viera Danielisová, Dáša Cížková,  Rastislav Burda, Miroslava Némethová, Juan L. Fando,  Matilde Salinas (2003) Role of protein synthesis in the ischemic tolerance acquisition induced by transient forebrain ischemia in the rat. Neurochem. Res. 28, 1237-1243.


Moreno M., Rincón E., Piñeiro D., Fenández G., Domingo A., Jiménez-Ruiz A., Salinas M and González V.M. (2003) Selection of aptamers against KMP-11 using colloidal gold during the SELEX process. Biochem. Biophys. Res. Commun. 308, 214-218.
A O'Loghlen, M.I. Pérez-Morgado, M. Salinas, M.E. Martín. (2003) Reversible inhibition of the protein phosphatase 1 by hydrogen peroxide. Potential regulation of eIF2 alpha phosphorylation in differentiated PC12 cells. Arch Biochem Biophys. 2003 Sep 15;417(2):194-202.


Los inhibidores de caspasas protegen contra la apoptosis neuronal inducida por el líquido cefalorraquídeo de pacientes con esclerosisi múltiple. (2003) Cristina Cid, José C. Álvarez-Cermeño, Matilde Salinas, Alberto Alcázar. Esclerosis Múltiple, 2, 18-23.


Lidia García, Jozef Burda, Milina Hrehorovská,.Rastislav Burda, M. Elena Martín and Matilde Salinas. (2004)  Ischemic preconditioning in the rat brain. Its effect on several initiation factors activity, akt and extracellular signal-regulated protein kinases phosphorylation and grp78 and gadd34 expression. J. Neurochem., 88, 136-147.


Cristina Cid, José C. Álvarez-Cermeño, Emilio Camafeita, Matilde Salinas and Alberto Alcázar. (2004) Antibodies reactive to heat shock protein 90 induce oligodendrocyte precursor cell death in culture. Implications for demyelination in multiple sclerosis. The FASEB J. 18, 409-411.


Imaizumi K, Benito A, Kiryu-Seo S, González VM, Inohara N, Leiberman AP, Kiyama H and Nunez G. (2004) Critical role for DP5/Harakiri, a Bcl-2 homology domain 3-only Bcl-2 family member, in axotomy-induced neuronal cell death. J Neurosci. 24, 3721-5.
L. García, A. O’Loghlen, M.E. Martín, J. Burda and M. Salinas. (2004) Does the phosphorylation of eukaryotic elongation factor eEF2 regulate protein synthesis in ischemic preconditioning?. J. Neurosci. Res. 77, 292-298.


Ana O’Loghlen, Victor M. González, David Piñeiro, M. Isabel Pérez-Morgado, Matilde Salinas and M. Elena Martín (2004). Identification and molecular characterization of Mnk1b, a splice variant of human MAP kinase-interacting kinase Mnk1. Exp. Cell Res. 299, 343-355.


Ana O’Loghlen, Victor M. González, Matilde Salinas and M. Elena Martín. (2004) Supression of human Mnk1 by small interfering RNA increases the eukaryotic initiation factor 4F activity in HEK293T cells. FEBS Lett. 578, 31-35.


M. Elena Martín, Francisco M. Muñoz, Dale A. Dickinson, Henry Jay Forman, Rafael Martín del Río, Matilde Salinas and Juan L. Fando. (2005) Protective effect of L-trans-pyrrolidine-2,4-dicarboxilic acid preload against cell death induced by oxygen/glucose deprivation in differentiated PC12 cells. J. Neurosci. Res. 82, 93-102.


Cristina Cid, Jose C. Álvarez-Cermeño, Matilde Salinas, Alberto Alcázar (2005) Anti-heat shock protein 90 b antibodies decrease preoligodendrocyte population in perinatal and adult cell cultures. Implications for remyelination in multiple sclerosis. J. Neurochem. 95, 349-360.


Second pathophysiologic stress as a possible tool in the prevention of delayed neuronal death in the hippocampal CA1 region (2005). Burda, J., Hrehorovská, M., Gottlieb, M., Danielisová, V., Némethová M., Garcia, L., Salinas, M., Burda, R. Neurochem. Res, 30, 1397-1405


Juan F. Alzate, J. Robinson Ramírez-Pineda, Victor M. González,  Edwin Patiño, Ivan D. Vélez and Antonio Jiménez-Ruiz. (2006). Leishmania (Viannia) panamensis: Cloning of the Histone H1 genes by Representational Difference Analysis. Experimental Parasitology, 112, 126-129.


O’Loghlen, M.I. Pérez-Morgado, M. Salinas and M.E. Martín. (2006) N-acetyl-cysteine abolishes hydrogen peroxide-induced modification of eukaryotic initiation factor 4F activity via distinct signalling pathways. Cell Signal. 18, 21-31.


Juan F. Alzate, Alberto Álvarez-Barrientos, Víctor M. González and Antonio Jiménez-Ruíz (2006)   Heat-induced programmed cell death in Leishmania infantum is reverted by Bcl-Xl expresión. Apoptosis, 11, 161-171.


Marciniak SJ, Garcia-Bonilla L, Hu J, Harding HP, Ron D. (2006). Activation-dependent substrate recruitment by the eukaryotic translation initiation factor 2 kinase PERK. Journal of Cell Biology.172:201-9.


Jozef Burda, Viera Danielisová,1 Miroslava Némethová, Miroslav Gottlieb, Milina Matiašová, Iveta Domoráková, Eva Mechírová,  Marianna Feriková,  Matilde Salinas and Rastislav Burda  (2006)  Delayed postconditioning initiates additive mechanism necessary for survival of selectively vulnerable neurons after transient ischemia in rat brain. Cell. Mol. Neurobiol. 26(7-8):1141-91.


L. García, J. Burda, D. Piñeiro, M. Gómez-Calcerrada and M. Salinas (2006).  Calpain-induced proteolysis in ischemia and ischemic preconditioning.  Neurochem. Res. 31, 1433-1441.


Rivera J, Abrams C, Hernaez B, Alcazar A, Escribano JM, Dixon L, Alonso C. (2007) The MyD116 African swine fever virus homologue interacts with the catalytic subunit of protein phosphatase 1 and activates its phosphatase activity. J Virol. 81(6):2923-9.


Cid C, Regidor I, Alcazar A. (2007) Anti-heat shock protein 90beta antibodies are detected in patients with multiple sclerosis during remission. J Neuroimmunol. 184 (1-2):223-6.


Cid C, Garcia-Villanueva M, Salinas M, Alcazar A. (2007) Detection of anti-heat shock protein 90 beta (Hsp90beta) antibodies in cerebrospinal fluid. J Immunol Methods. 318(1-2):153-7. Erratum in: J Immunol Methods. 2007 30; 322(1-2):143.


Pineiro D, Martin ME, Guerra N, Salinas M, Gonzalez VM (2007) Calpain inhibition stimulates caspase-dependent apoptosis induced by taxol in NIH3T3 cells. Exp Cell Res. 15; 313(2):369-79.


Ramos E, Pineiro D, Soto M, Abanades DR, Martin ME, Salinas M, Gonzalez VM. (2007) A DNA aptamer population specifically detects Leishmania infantum H2A antigen. Lab Invest.87(5):409-16.


Ana O’Loghlen, Víctor M. González, Teresa Jurado, Matilde Salinas and M. Elena Martín. (2007) Characterisation of the activity of human MAPK-interacting kinase Mnk1b. Biochim Biophys Acta-Mol. Cell Research., 1773:1416-1427.


Piñeiro D, Gonzalez VM, Hernández-Jiménez M. Salinas M, Martin ME. (2007) Translation regulation after taxol treatment in NIH3T3 cells involves the elongation factor eEF2.  Exp. Cell Res. 313(17):3694-706.


Cid C, Garcia-Bonilla L, Camafeita E, Burda J, Salinas M, Alcazar A. (2007) Proteomic characterization of protein phosphatase 1 complexes in ischemia-reperfusion and ischemic tolerance. Proteomics, 7(17):3207-18.


Garcia-Bonilla L, Cid C, Alcazar A, Burda J, Ayuso I, Salinas M. (2007) Regulatory proteins of eukaryotic initiation factor 2-alpha subunit (eIF2alpha) phosphatase, under ischemic reperfusion and tolerance. J.  Neurochem., 103, 1368-1380.


Salinas M and Burda J (2007). Regulation of Protein Metabolism. In Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology. Neural Protein Metabolism and Function. Editor-in-chief  Lajtha, Abel. Lajtha, Albel; Banik, Naren (Eds).  3rd ed. XI, pg. 1-34. Springer-Verlag. ISBN: 978-0-387-30346-8.


Valérie Petegnief,  Míriam Font-Nieves, M. Elena Martín, Matilde Salinas, Anna M. Planas. (2008) Nitric oxide mediates NMDA-induced persistent inhibition of protein synthesis through dephosphorylation of eukaryotic initiation factor 4E-binding protein 1 and eukaryotic initiation factor 4G proteolysis.  Biochem J., 411(3):667-77.


Sonia Tejada, M. Val T. Lobo, Mercedes García-Villanueva, Silvia Sacristán, M. Isabel Pérez-Morgado, Matilde Salinas and M. Elena Martín. (2009) Eukaryotic initiation factors (eIF) 2a and 4E expression, localization and phosphorylation in brain tumors. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 57, 503-512.


Cid C, Regidor I, Poveda PD, Alcazar A. (2009) Expression of heat shock protein 90 at the cell surface in human neuroblastoma cells. Cell Stress Chaperones. 14(3):321-7.


Alcázar A, Cid C. High cytotoxic sensitivity of the oligodendrocyte precursor cells to HSP90 inhibitors in cell cultures. (2009) Exp Neurol. 216(2):511-4.


Cid C. Alcázar A. (2009) Protection of oligodendrocyte precursor cells by low doses of HSP90 inhibitors in cell culture. Exp Neurol. oi:10.1016/j.expneurol.2009.11.017.


Manuel Soto, Laura Ramırez, Miguel A. Pineda, Victor M. Gonzalez, Petter F. Entringer, Camila Indiani de Oliveira, Ivan P. Nascimento, Ana P. Souza, Laura Corvo, Carlos Alonso, Pedro Bonay, Claudia Brodskyn, Aldina Barral, Manoel Barral-Netto, and Salvador Iborra. (2009) “Searching Genes Encoding Leishmania Antigens for Diagnosis and Protection”, Scholarly Research Exchange, Volume 2009 • Article ID 173039 • doi:10.3814/2009/173039.


Daniel R. Abanades, Laura Ramírez, Salvador Iborra, Ketty Soteriadou, Victor M. González, Pedro Bonay, Carlos Alonso, Manuel Soto. (2009) Major role of the 3’ untranslated region (UTR) in the cell cycle regulated expression of the Leishmania infantum histone H2A genes. Description of a minor synergistic effect of the 5’ UTR”, BMC Molecular Biology, 10:48.


Miguel Moreno, Esther Rincón, Jose M. Pérez, Víctor M. González, Alberto Domingo, Elena Domínguez (2009) Selective immobilization of oligonucleotide-modified gold nanoparticles by electrodeposition on screen-printed electrodes. Biosensors and Bioelectronics, 25, 778–783.


Laura Ramırez, Salvador Iborra, Camila Indiani de Oliveira, Marcia Weber, Daniel R. Abanades, Victor M. Gonzalez, Laura Corvo, Carlos G Nieto, Carlos Alonso, Pedro Bonay, Aldina Barral, Manoel Barral-Netto, and Manuel Soto (2009) Leishmania histones”, Gazeta Médica da Bahia, 79 (Supl. 3): 129-133.


Maria Irene Ayuso, Lidia García-Bonilla, Maria Elena Martín, Matilde Salinas (2010) Assessment of protein expression levels after transient global cerebral Ischemia using an antibody microarray analysis. Neurochemical Research 35(8):1239-47.


Edurne Ramos, Miguel Moreno, M. Elena Martín, Manuel Soto and Víctor M. Gonzalez, (2010) In vitro selection of Leishmania infantum H3-binding ssDNA aptamers.  Oligonucleotides doi:10.1089/oli.2010.0240 June 14 (2010).