Implicación de Caveolina-1 en procesos de mecanotransducción: modulación de la respuesta a cambios en la rigidez de la matriz extracelular a través del control de la actividad de YAP

Abstract

Caveolina-1 (CAV1) es una proteína integral de la membrana plasmática que participa en procesos de endocitosis, modula diferentes vías de señalización celular y participa activamente en la mecanotransducción de señales. CAV1 y caveolas son capaces de responder a diferentes estímulos mecánicos, cómo son el estiramiento, las fuerzas de cizallamiento ejercidas por fluidos sobre la superficie de la célula, o la perdida de adhesión celular. En esta Tesis Doctoral se ha caracterizado la modulación por parte de CAV1 de la respuesta a un estímulo mecánico diferente: la rigidez sustrato extracelular. El regulador transcripcional YAP regula importantes funciones celulares, como proliferación, apoptosis y diferenciación, determinando la homeostasis de tejidos, el control del crecimiento de los órganos y la tumorogénesis. Los estímulos mecánicos controlan la actividad de YAP mediante mecanismos que no están completamente caracterizados todavía. Los resultados presentados en este trabajo indican que CAV1 regula positivamente la actividad de YAP en respuesta a cambios en la rigidez de la matriz extracelular (MEC). Esta regulación de YAP por parte de CAV1 es dependiente de la modulación de la dinámica del citoesqueleto de actina, siendo la actividad de Rho necesaria, pero no suficiente para explicar las diferencias observadas. En el control del eje CAV1-YAP, la fosforilación inhibitoria de YAP tiene un papel determinante, observándose una fosforilación mayor en células que no expresan CAV1, y un rescate de la actividad de YAP al sobreexpresar en estas células un mutante de YAP no fosforilable. Sin embargo, la regulación CAV1-dependiente de YAP no opera a través de quinasas canónicas de la vía Hippo. Estudios de espectrometría de masas para la identificación sistemática de los componentes del interactoma de YAP, y su caracterización funcional posterior, sugieren que la regulación de la actividad de YAP dependiente de CAV1 y actina es ejercida a través de la modulación de la interacción de YAP con la proteína con domino 14-3-3 YWHAH. El silenciamiento de Ywhah rescata el defecto en la actividad de YAP en células sin CAV1. La activación constitutiva de YAP en células sin CAV1 rescata fenotipos asociados a la perdida de Cav1, incluyendo el remodelado de la MEC. El control de YAP mediado por CAV1 se ha validado también en un modelo in vivo de metaplasia acinoductal inducido por pancreatitis. En conjunto, los datos presentados en esta Tesis Doctoral apoyan la existencia y relevancia funcional de un nuevo eje de mecanotransducción a través del control de la actividad de YAP por CAV1 con implicaciones potenciales en procesos fisiológicos y patológicos