"Analisis funcional de la síntesis de ribosomas en Saccharomyces cerevisiae"

 

Responsable: Jesús de la Cruz Díaz

Departamento de Genetica, Facultad de Biologia

Universidad de Sevilla

Avda. Reina Mercedes, 6

E-41012, Sevilla

teléfono:         +34 954 557106 (despacho)        

                        +34 954 550920 (laboratorio)

fax:                  +34 954 557104

 

Página Web:             www.personal.us.es/jdlcd; www.us.es/gcvi271

 

 

Componentes del grupo                                               

 

Jesús de la Cruz Díaz, Profesor titular de Genética, e.mail: jdlcd (añada @us.es)

 

Iván Valle Rosado, Becario con cargo a proyecto

Juan José García-Gómez, Becario con cargo a proyecto

Reyes Babiano Gónzalez, Becario con cargo a proyecto

 

Actividad Científica

 

Líneas de investigación:

La biogénesis del ribosoma es una de las actividades celulares más importantes y tiene lugar mayoritariamente en el nucleolo. Ésta comprende reacciones de procesamiento de los precursores de los RNA ribosómicos (pre-rRNA) y de ensamblaje de éstos con las proteínas ribosómicas. La mayor parte de la información disponible sobre la síntesis del ribosoma eucariota proviene de la combinación de aproximaciones bioquímicas y genéticas en Saccharomyces cerevisiae, aunque existen numerosas evidencias que indican que este proceso está conservado estructural y funcionalmente en eucariotas superiores. Aquellos factores que no siendo proteínas ribosómicas actúan en el proceso de biogénesis de ribosomas se han denominado genéricamente factores de actuación en trans (del inglés trans-acting factors). Se han identificado numerosos factores de actuación en trans, la mayoría en la levadura Saccharomyces cerevisiae. Entre estos, las helicasas de RNA. Las helicasas de RNA son enzimas dependientes de ATP capaces de desenrollar estructuras de RNA de doble cadena, aunque también pueden disociar complejos ribonucleoproteicos. En el ensamblaje de subunidades ribosómicas, las helicasas de RNA pueden favorecer la unión, reestructuración y/o disociación de factores de actuación en trans y de proteínas ribosómicas a complejos preribosómicos. A pesar del avance que el campo de la síntesis de ribosomas ha experimentado en los últimos cinco años, existen aspectos casi completamente inexplorados como son el análisis de los substratos, las redes de interacción, el modo y tiempo de acción de los factores de actuación en trans.

 

Estamos desarrollando las siguientes líneas de investigación:

 

a) la caracterización funcional de la helicasa de RNA Dbp6p. Nuestros resultados indican claramente que Dbp6p junto al menos otras cuatro proteínas (Npa1p, Npa2p, Rsa3p y Nop8p) forman un subcomplejo intermediario del ensamblaje temprano de subunidades ribosómicas 60S. En nuestro grupo, Iván Valle Rosado realiza su tesis doctoral en esta línea de trabajo. Algunos aspectos de esta línea se realizan en colaboración con el grupo de Yves Henry (LBME, Toulouse, Francia).

 

b) la caracterización del estado de oligomerización de Dbp6p. Sospechamos que Dbp6p junto a Dbp7p y Dbp9p forman un complejo heteromérico. Para estudiar si éste es el caso, Reyes Babiano realiza su trabajo de investigación en esta línea.

 

c) el análisis de otras dos helicasas de RNA, Spb4p y Dbp10p, implicadas en estadios tardíos de la biogénesis de subunidades 60S. Nuestro objetivo es la identificación de substratos y/o factores proteínas que interaccionen con ellas y que puedan darnos una idea del modo de acción de estas dos helicasas. En nuestro grupo, Juan José Gómez realiza su tesis doctoral en esta línea de trabajo.

 

d) el estudio de la función de la proteína Rsa4p, miembro de la superfamilia de proteínas con repeticiones WD que participa en el transporte intra-nuclear de partículas prerribosómicas (en colaboración con el grupo de Miguel Remacha, CBM, Madrid).

 

e) el estudio del papel de la proteína ribosómica Rpl3p y las proteínas del tallo durante el ensamblaje de subunidades ribosómicas 60S (Rpl3p en colaboración con Dieter Kressler del laboratorio de Ed Hurt, BZH, Heidelberg, Alemania y tallo ribosómico en colaboración con el grupo de Juan Pedro G. Ballesta, CBM, Madrid).

 

f) la confirmación experimental de la participación de proteínas no esenciales presentes en partículas preribosómicas en la síntesis de ribosomas. Esta línea de investigación se realiza en colaboración con el laboratorio de Patrick Linder (CMU, Ginebra, Suiza).

 

Estos trabajos son o han sido financiados por los siguientes proyectos:

 

1. ANÁLISIS FUNCIONAL DE LA BIOGÉNESIS DEL RIBOSOMA EN Saccharomyces cerevisiae. MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA (BFU2004-00252/BMC). Desde enero 2005 hasta diciembre 2007.Responsable: JESÚS DE LA CRUZ DÍAZ

 

2. ANÁLISIS BIOQUÍMICO Y GENÉTICO DE LA BIOGÉNESIS DEL RIBOSOMA EN Saccharomyces cerevisiae. MINISTERIO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA (BMC2001-2660). Desde diciembre 2001 hasta diciembre 2004. Responsable: JESÚS DE LA CRUZ DÍAZ

 

3. EXPRESIÓN GÉNICA EN EUCARIONTES. JUNTA DE ANDALUCÍA (CVI 271).

Ayudas anuales para la consolidación de grupos de investigación desde 2001 hasta la fecha.

Responsable: SEBASTIÁN CHÁVEZ DE DIEGO

 

4. NUEVAS TÉCNICAS DE GENÓMICA FUNCIONAL: ANÁLISIS MEDIANTE DNA-ARRAYS DE POTENCIALES GENES BLANCO DE LOS INMUNOSUPRESORES EN CÉLULAS LINFOIDES Y GRANULOCÍTICAS. MINISTERIO DE SANIDAD Y CONSUMO (PI021363). Desde noviembre 2002 hasta noviembre 2005. Responsable: SEBASTIÁN CHÁVEZ DE DIEGO

 

Publicaciones más relevantes en los últimos años (1999-2005)

 

- J. DE LA CRUZ, E. SANZ-MARTÍNEZ AND M. REMACHA. The essential WD-repeat protein Rsa4p is required for rRNA processing and intra-nuclear transport of 60S ribosomal subunits. Nucleic Acids Res. 33: 5728-5739, 2005.

 

- I.V. ROSADO, AND J. DE LA CRUZ. Npa1p is an essential trans-acting factor required for an early step in the assembly of 60S ribosomal subunits in Saccharomyces cerevisiae. RNA 10:1073-1083, 2004.

 

- J. DE LA CRUZ, T. LACOMBE, O. DELOCHE, P. LINDER AND D. KRESSLER.The putative RNA helicase Dbp6p functionally interacts with Rpl3p, Nop8p and the novel trans-acting factor Rsa3p during biogenesis of 60S ribosomal subunits in Saccharomyces cerevisiae. Genetics 166: 1687-1699, 2004.

 

- O. DELOCHE, J. DE LA CRUZ, D. KRESSLER, M. DOERE AND P. LINDER. A membrane transport defect leads to a rapid attenuation of translation initiation in Saccharomyces cerevisiae. Mol. Cell 13: 357-366, 2004.

 

- B. EMERY, J. DE LA CRUZ, S. ROCAK, O. DELOCHE AND P. LINDER. Has1p, a member of DEAD-box family, is required for 40S ribosomal subunit biogenesis in Saccharomyces cerevisiae. Mol. Microbiol. 52: 141-158, 2004.

 

- J. DE LA CRUZ AND A. VIOQUE. A structural and functional study of plastid RNAs homologous to catalytical bacterial RNase P RNA. Gene 321: 47-56, 2003.

 

- A. VIOQUE AND J. DE LA CRUZ. Trans-translation and protein synthesis inhibitors. FEMS Microbiol. Lett. 218: 9-14, 2003.

 

- J. DE LA CRUZ AND A. VIOQUE. Increased sensitivity to protein synthesis inhibitors in cells lacking tmRNA. RNA 7: 1708- 1716, 2001.

 

- S. SCHAPER, M. FROMONT-RACINE, P. LINDER, J. DE LA CRUZ, A. NAMAME AND M. YANIV. A yeast homolog of chromatin assembly factor 1 is involved in early ribosome assembly. Current Biology 11: 1885- 1890, 2001.

- D. KRESSLER, M. ROJO, P. LINDER AND J. DE LA CRUZ. Spb1p is a putative methyltransferase required for 60S ribosomal subunit biogenesis in Saccharomyces cerevisiae. Nucleic Acids Res. 27: 4598- 4608, 1999.

 

- D. KRESSLER, P. LINDER AND J. DE LA CRUZ. Protein trans-acting factors involved in ribosome biogenesis in Saccharomyces cerevisiae. Mol. Cell. Biol. 19: 7897-7912, 1999.

 

- J. DE LA CRUZ, D. KRESSLER AND P. LINDER. Unwinding RNA in Saccharomyces cerevisiae: DEAD-box proteins and related families. Trends Biochem. Sci 24: 192-198, 1999.

 

- J. DE LA CRUZ, D. KRESSLER AND P. LINDER. Ribosomal subunit assembly. En el libro: Nucleolus

 LANDES BIOSCIENCE, EUREKAH.COM. GEORGETOWN, EE.UU. Capitulo 14, pp. 258-285, 2004.