Regulación post-traduccional del factor de transcripción Sall2 por caseina quinasa II

Abstract

Las proteínas Spalt-like son factores de transcripción con funciones críticas durante el desarrollo. En vertebrados se han identificado cuatro parálogos (SALL1-4), de los cuales SALL2 es el miembro más distante de la familia. SALL2 es requerido para el desarrollo cerebral y ocular, y es el único miembro que ha sido descrito como supresor tumoral. SALL2 promueve el arresto del ciclo celular y la apoptosis, y su expresión se encuentra disminuída en algunos tipos de cáncer. A pesar de lo anteriormente señalado, existe escasa información sobre la regulación de SALL2. Resultados de análisis masivos públicamente disponibles indican que SALL2 se encuentra ubiquitinada y fosforilada en varios residuos distribuidos a lo largo de su secuencia. Sin embargo, los mecanismos y las enzimas involucradas en estas modificaciones no han sido identificadas a la fecha. Análisis bioinformáticos preliminares a esta tesis llevaron a la identificación de varios sitios putativos de fosforilación para la quinasa CK2 (Caseína Quinasa II). Estos sitios se localizan en una potencial secuencia de degradación PEST C-terminal de SALL2, la cual se encuentra altamente conservada. CK2 es una serina/treonina quinasa que promueve la proliferación y sobrevivencia celular, y cuya actividad se encuentra elevada en cáncer. Con el objetivo de definir si SALL2 es regulado por CK2, se utilizaron diversas aproximaciones experimentales como inmunofluorescencia, inmunoprecipitación, fosforilación in vitro, espectrometría de masas y mutagénesis sitio-dirigida. Nuestros resultados demuestran que SALL2 es un sustrato de CK2 in vitro y es fosforilado de forma dependiente de CK2 en los residuos S763, T778, S802 y S806 en células en cultivo. La actividad de CK2 gatilla la ubiquitinación de SALL2, disminuyendo su estabilidad por degradación proteosomal. De forma consistente, la mutante no fosforilable de SALL2 es más estable que su contraparte wild type, tanto en condiciones basales como al salir de mitosis, sugiriendo que SALL2 es regulada por CK2 durante el ciclo celular. La inhibición farmacológica de CK2 restituye los niveles endógenos de SALL2 en la línea celular de cáncer de pulmón deficiente de SALL2, H1299, respaldando el uso de inhibidores de CK2 como terapia en cáncer. Los resultados obtenidos permiten proponer un modelo de regulación en el que la fosforilación mediada por CK2 promueve la ubiquitinación y posterior degradación proteosomal de SALL2. En conclusión, la proteína SALL2 ha sido validada como un nuevo sustrato de CK2. Nuestros resultados identifican un nuevo mecanismo de regulación de SALL2 mediado por CK2, proporcionando evidencias sobre la relación entre ambas proteínas y su función en sobrevivencia y proliferación.