Regulación de la síntesis de glicerolípidos celulares


Grupo de trabajo

González Baró, María del Rosario
Investigadora responsable de línea
mgbaro@med.unlp.edu.ar
Cattaneo, Elizabeth Renee
Investigadora
elizabethcattaneo@gmail.com
Pellon Maison, Magali
Investigadora
magalipellon@yahoo.com.ar
Montanaro, Mauro Aldo
Investigador
mauromontanaro@yahoo.com
García Fabiani, María Belén
Becaria
mbgarciafabiani@yahoo.com
Quiroga, Ivana Yoseli
Becaria
yoseli_quiroga@hotmail.com
Henning, Maria Florencia
florhenning@yahoo.com
Research Fellow
Castillo, Exequiel
Becario
exequielcastillo@live.com

Soler, Sofía
Tesinista

   


Colaboradores de otras instituciones

Internacionales


Coleman, Rosalind 
Department of Nutrition and Pediatrics, University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA.

Nacionales


Ballsels, Rosa Erra 
UBA. Universidad de Buenos Aires. Buenos Aires. Argentina.

Cabrerizo, Franco
Instituto Tecnológico de Chascomús. Chascomús. Provincia de Buenos Aires. Argentina.

Abba, Martín
Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.

Rabassa, Martín
Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.

Lacunza, Ezequiel 
Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.


Resumen de Línea

  • Rol de al glicerol-3-fosfato acilransferasa 2 en la síntesis de glicerolípidos celulares.

El primer paso de la síntesis de glicerolípidos en células de mamífero está catalizado por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT). Se han clonado hasta el momento cuatro genes que codifican para isoformas de esta enzima, los ue se expresan en distintos tejidos y en diferentes localizaciones subcelulares. En particular, estamos interesados en la función de la GPAT2, isoforma que se expresa principalmente en testículo de rata, ratón y humano. Previamente hemos demostrado que Gpat2 se expresa en células de la línea espermática y que cuando este gen se sobre expresa en células CHO-K1 aumenta la síntesis y almacenamiento de triacilglicéridos, así como también la proliferación celular.
Nuestro objetivo es establecer la especificidad de sustrato de GPAT2 con el propósito de identificar cuáles son los metabolitos derivados de su actividad que promueven la proliferación celular. Otro de nuestros objetivos es establecer en qué tipo de células de la línea espermática se expresa este gen y analizar la expresión en distintos tipos de células tumorales.
Para llevar a cabo nuestros objetivos utilizamos técnicas bioquímicas clásicas como ser la medición de actividades enzimáticas mediante sustratos radiactivos y técnicas de separación y análisis de lípidos y ácidos grasos. Detectamos la proteína GPAT2 mediante Western blot e inmunohistoquímica y el mRNA por PCR cuantitativa en tiempo real e hibridización in situ. Realizamos estudios de sobreexpresión de GPAT2 heteróloga en células en cultivo.
Determinamos hasta el momento que Gpat2 es un gen cuyo mRNA se expresa sólo en espermatocitos primarios en condiciones normales y aparece sobre expresado en células tumorales indiferenciadas. Alguno de los metabolitos derivados de su actividad enzimática, ricos en araquidonato podría funcionar como señales para la proliferación y/o supervivencia celular.

  • Metabolismo de ácidos grasos en la membrana mitocondrial externa.

La desregulación de la síntesis y degradación de triacilglicéridos (TAG) ocasiona problemas muy serios de salud, como son la obesidad y la diabetes de tipo 2. El primer paso y limitante de la síntesis de TAG es catalizado por glicerol-3-fosfato aciltransferasas (GPAT). La isoforma mitocondrial GPAT1 está relacionada con la síntesis de TAG, y su localización celular coincide con la carnitina palmitoiltransferasa 1 (CPT1), que cataliza el paso limitante de la beta-oxidación de ácidos grasos, y con algunas isoformas de acil-CoA sintetasas de ácidos grasos de cadena larga (ACSL), cuyo producto de reacción es el sustrato de ambas GPAT1 y CPT1. Hipotetizamos que en la mitocondria, la canalización de sustratos acil-CoA hacia procesos biosintéticos u oxidativos involucra interacciones proteína-proteína. Nuestros objetivos específicos son: 1) Caracterizar la estructura oligomérica de GPAT1 y 2) Determinar el rol de las diferentes isoformas de ACSL y de CPT1 en la provisión y disponibilidad de sustratos acil-CoA para GPAT1. Para cumplir con el objetivo 1 utilizaremos técnicas de entrecruzamiento químico tanto en células en cultivo como en mitocondrias aisladas de hígado de rata. Aislaremos los complejos proteicos que contengan GPAT1 por inmunoprecipitación, con el objeto de identificar sus proteínas interactuantes por espectrometría de masa. Para cumplir con el objetivo 2 realizaremos estudios de regulación recíproca de GPAT1 y CPT1 sobre expresando mutantes inactivos de estas enzimas en células en cultivo, estudiaremos la canalización de sustratos desde diferentes isoformas de ACSL en modelos de sobreexpresión, subexpresión e inactivación de cada una de las isoformas que colocalizan con GPAT1 y CPT1. Probaremos la interacción directa de GPAT1 y CPT1 con ACSL mediante transferencia de marca o la indirecta mediante far-western blotting. Estos estudios revelarán un aspecto hasta ahora muy poco estudiado de la regulación de la síntesis y degradación de lípidos: el modo en que las interacciones proteína-proteína coordinan el flujo de sustratos y productos en la mitocondria. 
La información obtenida a partir del presente proyecto permitirá realizar un aporte a la elucidación del rol que cumple la regulación del metabolismo de lípidos mitocondrial en el desarrollo de ciertas condiciones patológicas como son la obesidad y diabetes mellitus tipo 2, causantes en parte del síndrome metabólico. 

 

Publicaciones - Artículos

 

  • Methylation of the Gpat2 promoter regulates transient expression during mouse spermatogenesis.
    García Fabiani, M. B; Montanaro, M. A; Lacunza, E; Cattaneo, E. R; Coleman, R. A; Pellon Maison, M; Gonzalez-Baró; M. R.
    2015.
    Biochemical Journal. , Londres: PORTLAND PRESS LTD, vol. 471, p. 211-220. ISSN 0264-6021

  • Glycerol-3-phosphate acyltranferase-2 behaves as a cancer testis gene and promotes growth and tumorigenicity of the breast cancer mda-mb-231 cellline. 
    Pellon Maison, M; Montanaro, M. A; Lacunza, E; Garcia Fabiani, M. B; Soler, M; Cattaneo, E; Quiroga, I. Y; Abba, M; Coleman, R; Gonzalez Baro, M del R. 
    2014. Plos one. , San Francisco: PUBLIC LIBRARY SCIENCE,. vol. 9, ISSN 1932-6203


  • Apolipoprotein A-I Helsinki promotes intracellular acyl-CoA cholesterol acyltransferase (ACAT) protein accumulation.
    Toledo, J. D; Garda, H. A; Cabaleiro, L. V; Cuellar, A; Pellón Maison, M; González Baró, M; Gonzalez M. C. 
    2013. Molecular and cellular biochemistry. , New York: SPRINGER. vol. 377, n° 1-2, p. 197-205. ISSN 0300-8177
  • Rol de la isoforma 2 de la glicerol-3-fosfato aciltransfersa 2 en el metabolismo lipídico testicular.
    Cattaneo, E. R; Pellon Maison, M; Gonzalez-Baro, M. R. 
    2013. Acta Bioquímica Clínica Latinoamericana. , La Plata: Federación Bioquímica Provincia Buenos Aires, vol. 47, p. 315-325. ISSN 0325-2957
  • Glycerol-3-Phosphate Acyltransferase-2 Is Expressed in. 
    Cattaneo, E. R; Pellon Maison, M; Rabassa, M. E; Lacunza, E; Coleman, R. A; González-Baro, M. R.
    2012. Plos One. , San Francisco: Public Library Science, vol. 7, p. 1-11


  • Photosensitization of DNA by bcarbolines: Kinetic analysis and Organic Biomolecular Chemistry.
    González, M. M; Vignoni, M; Pellon-Maison, M; Ales-Gandolfo, M. A; González-Baro, M. R; Erra-Balsells, R; Bernd Epe; Cabrerizo, F. M. 
    2012. Cambridge: Royal Soc Chemistry, vol. 10, p. 1807-1819


  • Nuclear receptors and hepatic lipidogenic enzymes response to a dyslipidemic sucrose rich diet and its revertion by fish oil n-3 polyunsaturated fatty acids. 
    Hein, G. J; Bernasconi, A.M; Montanaro, M.A; Pellon-Maison M; Finarelli, G.S; Chicco, A; Lombardo,Y. B; Brenner, R. R. 
    2010American journal of physiology-endocrinology and metabolism. Amer Physiological Soc. vol. 298, p. 429-439
  • Photosensitized cleavage of plasmidic DNA by norharmane, a naturally occurring beta-carboline.
    González, M. M; Pellon-Maison, M; Ales-Gandolfo, M. A; González-Baro, M. R; Erra-Balsells, R; Cabrerizo, F. M. 
    2010. Organic & biomolecular chemistry. Royal Soc Chemistry. vol.8, p. 2543 - 2552
  • Macrobrachium borellii hepatopancreas contains a mitochondrial glycerol-3-phosphate acyltransferase which initiates triacylglycerol biosynthesis. 
    Pellon Maison, M; García, F; Cattaneo, E; Coleman, R. A; González-Baro, M. R. 
    2009. Lipids. AOCS Press, vol. 44, p. 337-344
  • Cloning and functional characterization of a novel mitochondrial Nethylmaleimide-sensitive glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT2). 
    Wang, S; Lee, D. P; Gong, N; Schwerbrock, N. M. J; Mashek. D. G; González - Baro, M. R; Stapleton, C; Li, L. O; Lewin, T. M; Coleman, R. A. 
    2007
    . Archives of biochemistry and biophysics. Elsevier. vol. 465, p. 347-358
  • Role of liver X receptor, insulin and peroxisome proliferator activated receptor alpha on in vivo desaturase modulation of unsaturated fatty acid biosynthesis. 
    Montanaro, M. A; González, M. S; Bernasconi, A. M; Brenner, R. R. 
    2007. Lipids. American Oil Chemists Society. vol. 42, p. 197-210
  • Mitochondrial glycerol-3-P acyltransferase 1 is most active in outer mitochondrial membrane but not in mitochondrial associated vesicles (MAV). 
    Pellon-Maison, M; Montanaro, M. A; Coleman, R. A; Gonzalez-Baró M. R. 
    2007. Biochimica et biophysica acta-molecular and cell biology of lipids. Elsevier. vol. 1771, p. 830-838

Libros - Capítulos

  • Lipid Synthesis and Transport in Shrimps.
    Garcia, C. F; Gonzalez-Baró, M. 
    2013. Hauppauge, NY: Nova Science Publishers, p. 71-94. ISBN 978-1-62417-317-2




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