Ruolo delle chinasi polo-like nei processi di attivazione/inattivazione del checkpoint da danno al DNA nelle cellule eucariotiche.
Progetto Tutte le cellule eucariotiche possono attivare specifici sistemi di riparazione per far fronte alle lesioni al DNA ma, se le lesioni ai cromosomi non vengono opportunamente riparate, possono essere attivati meccanismi che riarrangiano il genoma della cellula, portando anche a gravi alterazioni dell¿integrita¿ genomica e di conseguenza all¿incapacita¿ di coordinare in modo organizzato tutti gli eventi del ciclo cellulare, tra cui la replicazione del DNA, la coesione e segregazione dei cromosomi. E¿ ormai noto che l¿alterazione di tali eventi e¿ alla base dell¿insorgenza del cancro nell¿uomo.
In tutte le cellule eucariotiche si sono evoluti specifici sistemi, chiamati checkpoint, per coordinare opportunamente tutti gli eventi del ciclo cellulare. Un ruolo centrale nel meccanismo di trasduzione del segnale di danno al DNA e¿ giocato da molteplici proteine chinasi che si attivano in modo sequenziale, regolando poi molteplici effettori che partecipano nei processi di riparazione del DNA e nel controllo della progressione del ciclo cellulare. Sebbene molti dettagli circa i meccanismi di generazione e trasduzione del segnale di danno al DNA siano stati chiariti, poco e¿ noto circa i meccanismi che inattivano la via di checkpoint e che permettono la ripresa della progressione del ciclo cellulare dopo la fase di blocco da danno al DNA.
In questo progetto di ricerca, studieremo il ruolo giocato da due classi di chinasi di ciclo cellulare, le chinasi ciclina-dipendente CDK e le chinasi polo-like Plk1-4, nel promuovere e/o inibire l¿attivita¿ della chinasi di checkpoint Chk2/Rad53. Per fare cio¿, utilizzeremo sistemi modello eucariotici: il lievito Saccharomyces cerevisiae, e linee cellulari umane (quali fibroblasti primari, cellule U2OS di osteosarcoma, 293T epiteliali renali, e altro).
In particolare, intendiamo: i) capire come vengono reciprocamente regolate le attivita¿ delle chinasi CDK e polo-like in presenza di danni al DNA; ii) studiare il ruolo delle chinasi polo-like nel promuovere l¿inattivazione del checkpoint da danno al DNA e la ripresa del ciclo cellulare; iii) identificare e caratterizzare i bersagli molecolari regolati dalle chinasi polo-like in presenza di danno al DNA per capire come viene inattivato il checkpoint ATR/Mec1-dipendente.
I risultati attesi potrebbero contribuire nel breve termine alla comprensione dei circuiti regolativi tra i controlli del ciclo cellulare e la riposta a danni al DNA.