Creation date in repository: 2020-12-14

Abstract: La Mitofusina 2 (Mfn2) es una GTPasa de la membrana externa mitocondrial, clave en el proceso de fusión mitocondrial; cuya deficiencia se ha asociado con algunos tipos de cáncer. Durante el proceso de biogénesis del cáncer se originan un conjunto de cambios de expresión génica, epigenéticos y metabólicos en la célula que conducen a la inmortalización y trasformación celular. Los cambios metabólicos originados en el proceso de inmortalización y trasformación celular incrementan la utilización de aminoácidos, lípidos y glucosa por diferentes rutas metabólicas, a través de mecanismos de reprogramación metabólica celular. Mfn2 parece jugar un papel relevante en la reprogramación metabólica. Nuestro laboratorio ha demostrado que la perdida de función de Mfn2 conduce a un incremento en la utilización de aminoácidos, tales como glutamina y cistina, por la célula. En este proyecto nos interesa investigar en que paso del proceso de inmortalización y/o trasformación celular, la proteína mitocondrial Mfn2 jugaría un papel relevante para conducir a un cambio metabólico requerido para sostener la proliferación celular. Con este fin, generamos una serie de líneas celulares inmortales a partir de cultivos primarios de piel de ratón y humano adulto. Los resultados de este trabajo mostraron que la inmortalización de fibroblastos parentales de humano y ratón, produce un cambio fenotípico, caracterizado por; la disminución del tamaño celular, la formación de grupos de células, y el aumento de la proliferación. Interesantemente, la inmortalización de fibroblastos humanos parentales mediante la expresión de SV40L o Ras G12V, produce un aumento de la expresión de la proteína Mfn2. Similares resultados fueron observados en los fibroblastos de ratón inmortalizadas con SV40L. Para investigar la participación de Mfn2 en el proceso de inmortalización, generamos células humanas knockdown en la expresión de la proteína Mfn2, utilizando un vector lentiviral que expresan un shRNA dirigido al mRNA de Mfn2. Nuestros estudios con cristal violeta mostraron que el silenciamiento de Mfn2 en células inmortales promueve la proliferación celular, indicando que esta proteína podría estar involucrada en potenciar el proceso de transformación celular. Por otra parte, durante la inmortalización con SV40L, se incrementa la expresión de proteínas involucradas en el ciclo de Krebs, tal como la subunidad C de la enzima succinato deshidrogenasa (SDHC), y en el metabolismo de aminoácidos, como la asparagina sintetasa (ASNS), cuyos genes son activados durante la reprogramación metabólica de aminoácidos. Mitofusin 2 (Mfn2) is a mitochondrial outer membrane GTPase, key in the mitochondrial fusion process; whose deficiency has been associated with some types of cancer. During the process of cancer biogenesis, a set of gene expression, epigenetic and metabolic changes originate in the cell that lead to cell immortalization and transformation. The metabolic changes originated in the process of cell immortalization and transformation increase the use of amino acids, lipids and glucose by different metabolic routes, through mechanisms of cellular metabolic reprogramming. Mfn2 seems to play a relevant role in metabolic reprogramming. Our laboratory has shown that the loss of Mfn2 function leads to an increase in the utilization of amino acids, such as glutamine and cystine, by the cell. In this project we are interested in investigating in which step of the cell immortalization and/or transformation process, the mitochondrial protein Mfn2 would play a relevant role in leading to a metabolic change required to sustain cell proliferation. To this end, we generated a series of immortal cell lines from adult human and mouse skin primary cultures. The results of this work showed that the immortalization of human and mouse parental fibroblasts produces a phenotypic change, characterized by; decreased cell size, the formation of cell clusters, and increased proliferation. Interestingly, the immortalization of parental human fibroblasts through the expression of SV40L or Ras G12V, produces an increase in the expression of the Mfn2 protein. Similar results were observed in mouse fibroblasts immortalized with SV40L. In order to investigate the participation of Mfn2 in the immortalization process, we generated knockdown human cells in the expression of the Mfn2 protein, using a lentiviral vector expressing a shRNA directed to the Mfn2 mRNA. Our studies with crystal violet showed that the silencing of Mfn2 in immortal cells promotes cell proliferation, indicating that this protein could be involved in enhancing the cellular transformation process. On the other hand, during immortalization with SV40L, the expression of proteins involved in the Krebs cycle, such as the C subunit of the enzyme succinate dehydrogenase (SDHC), and in the metabolism of amino acids, such as asparagine synthetase (ASNS), whose genes are activated during the metabolic reprogramming of amino acids.

Subject: Bioquímica i Biotecnologia

Language: spa

Work's codirector: Portillo Guisado, María del Carmen

Subject areas: Bioquímica i biotecnologia Biochemistry and biotechnology Bioquímica y biotecnología

Department: Bioquímica i Biotecnologia

Student: Páramo Castillejo, Idoia

Academic year: 2019-2020

Title in different languages: Participació de la proteïna mitofusina 2 (mfn2) en la inmortalització i transformació cel·lular Participation of the mitofusin 2 protein (mfn2) in cell immortalization and transformation Participación de la proteína mitofusina 2 (mfn2) en la inmortalización y transformación celular

Work's public defense date: 2020-09-04

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: telomerasa, oncogèn, fibroblasto telomerase, oncogen, fibroblast telomerasa, oncogen, fibroblasto

Confidenciality: No

TFG credits: 9

Title in original language: Participación de la proteína mitofusina 2 (mfn2) en la inmortalización y transformación celular

Project director: Muñoz, Juan Pablo

Education area(s): Biotecnologia

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)