Regulación de la síntesis de glicerolípidos celulares

Grupo de trabajo

Directora de LíneaGonzález Baró

González Baró, María del R.

Investigadora
mgbaro@med.unlp.edu.ar

Cattaneo, Elizabeth ReneeCattaneo

Investigadora
ecattaneo@med.unlp.edu.ar

Montanaro, Mauro AldoMontanaro

Investigador
mauromontanaro@yahoo.com

Moscoso, VerónicaMoscoso

Becaria
veronica.vmoscoso@gmail.com

Colaboradores de otras instituciones

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

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.


Metodologías para la detección de SARS-CoV-2 y análisis de carga viral mediante RT-PCR cuantitativa.
Jaquenod De Giusti, Carolina; Montanaro, Mauro; Mencucci, Maria Victoria; Canzoneri, Romina; Orlowski, Alejandro; Santana, Marianela; Pereyra, Erica; Kraemer, Mauricio Horacio; Pedríni, Nicolás; González Baro, María; Vila Petroff, Martin; Aiello, Alejandro; Abba, Martin; Lavarías, Sabrina María Luisa; Moscoso, Verónica; Costantini, Noelian; Francini, Flavio; Garda, H.
2020. Innovación y desarrollo tecnológico y social (idts). La Plata: Universidad Nacional de La Plata. vol. 2, n° 2, p. 1-14
doi.org/10.24215/26838559e013

Triacylglycerol synthesis directed by glycerol-3-phosphate acyltransferases -3 and -4 is required for lipid droplet formation and the modulation of the inflammatory response during macrophage to foam cell transition.
Quiroga, Ivana Y.; Pellon-Maison, Magali; González, Marina C.; Coleman, Rosalind A.; González Baro, Maria R.
2020. Atherosclerosis. ELSEVIER IRELAND LTD. ISSN 0021-9150
doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2020.11.022

Problematización acerca de la articulación entre extensión, docencia e investigación en la UNLP y su repercusión en la formación univeritaria.
Fusé Santiago; Henning, María Florencia; Karpenko Wilman, Ingrid Denise; Pellon Maison, Magalí.
2020. Trayectorias Universitarias. La Plata: Universidad Nacional de La Plata, vol. 6, n° e036, p. 79-91. ISSN 2469-0090
dx.doi.org/10.24215/24690090e036

Glycerol-3-phosphate acyltransferases 3 and 4 direct glycerolipid synthesis and affect functionality in activated macrophages.
Quiroga, I. Y.; Pellon-Maison, M.; Suchanek, A. L.; Coleman, R.A.; González Baro, M. R.
2019: Biochemical journal. Londres: PORTLAND PRESS LTD, vol. 476, p. 85-99. ISSN 0264-6021
doi.org/10.1042/BCJ20180381

Small non-coding RNA landscape is modified by GPAT2 silencing in MDA-MB-231 cells.
Lacunza, E; Montanaro, M. A; Salvati, A. M; Memoli, D; Rizzo, F; Henning, M. F; Quiroga, I. Y; Guillou, H; Abba, M. C; Gonzalez-Baro, M. R; Weisz, A; Pellon Maison, M.
2018. Oncotarget. Impact Journals, vol. 9, p. 28141-28154. ISSN 1949-2553

Mitochondrial acyltransferases and glycerophospholipid metabolism.
Gonzalez Baro, M. R; Coleman, R. A.
2017. Biochimica et biophysica acta-molecular and cell biology of lipids. Amsterdam: ELSEVIER SCIENCE BV. vol. 1862, p. 49-55. ISSN 1388-1981

Glycerol-3-phosphate acyltransferase 2 expression modulates cell roughness and membrane permeability: an Atomic Force Microscopy study.
Cattáneo, E. R; Prieto, E. D; García Fabiani. M. B; Montanaro, M. A; Herve, G; Gonzalez Baro, M. R.
2017. Plos one. San Francisco: PUBLIC LIBRARY SCIENCE. ISSN 1932-6203

Glycerol-3-phosphate acyltransferase 2 is essential for normal spermatogenesis.
Garcia-Fabiani, M. B; Montanaro, M. A; Stringa, P; Lacunza, E; Cattaneo, E. R; Santana, M; Pellon-Maison, M; Gonzalez-Baro, M. R.
2017. Biochemical journal: PORTLAND PRESS LTD, vol. 474, n° 18, p. 3093-3107. ISSN 0264-6021

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.
2010. American 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

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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