BORIOLI, Graciela

Tema de Investigación

Propiedades moleculares de oncoproteínas de expresión temprana en interfases

La organización molecular de oncoproteínas es fundamental para su variedad y selectividad de función, porque determina el tipo de interacciones que establecen en cada momento del ciclo celular y por tanto el tipo de proceso que afectan. Los estudios relativos a oncoproteínas se refieren en general a interacciones proteína-proteína y proteína-DNA, y a pesar de que se han hecho numerosas e importantes contribuciones sobre los diferentes niveles de organización, desde el nivel molecular hasta el de organismos superiores, no se han tenido en cuenta en el diseño ni en la interpretación de tales estudios las interacciones lípido-proteína. Sin embargo, consideramos que estas interacciones deberían incluirse en el análisis de mecanismo y función de oncoproteínas porque: 1) Nosotros hemos demostrado que las oncoproteínas del tipo de expresión temprana c-Fos, c-Jun y Fra-1 interaccionan selectivamente con fosfolípidos, modulando procesos enzimáticos en interfase; 2) Se ha demostrado la asociación de ciertas oncoproteínas que son factores de transcripción de expresión temprana, como c-Fos y otros, con membranas in vivo; 3) Las características moleculares c-Fos, c- Jun y Fra-1de este tipo de proteínas, permiten pensar que además de interaccionar con superficies ácidas como el DNA, con alta especificidad y baja afinidad, también podrían hacerlo con fosfolípidos ácidos a través de los mismos dominios. Nosotros proponemos abordar desde un enfoque biofísico en sistemas sencillos y controlados, el comportamiento molecular interfasial de los factores de transcripción del tipo de expresión temprana c-Fos, c-Jun y Fra-1, y sus interacciones con fosfolípidos, para elucidar las bases moleculares de su efecto sobre membranas modelo y naturales.

Publicaciones Seleccionadas

• Borioli GA, Caputto BL, Maggio B. (2001) c-Fos is surface active and interacts differentially with phospholipid monolayers Biochem Biophys Res Commun Jan 12;280(1):9-13.
• Borioli GA, Caputto BL, Maggio B. (2004) Phospholipase activity is modulated by c-Fos through substrate expansion and hyperpolarization. FEBS Lett. 570 (1-3):82-86. (
• Borioli G.A., Maggio B. (2006) The surface thermodynamics reveals selective structural information storage capacity of c-Fos-phospholipid interactions. Langmuir. 22(4):1775-1781. (autor responsable).
• Gaggiotti M.C., Del Boca M., Castro G., Caputto B.L. and Borioli G.A. (2009) The Immediate-Early oncoproteins Fra-1, c-Fos and c-Jun have distinguishable surface behavior and interactions with phospholipids. Biopolymers. 91(9):710-718.
• Borioli, G.A. (2011) Immediate Early proto-Oncoproteins and membranes: not just an innocent liaison. Minireview. Current Protein & Peptide Science.12(8):685-690.

(Ver más publicaciones-CONICET)

Colaboraciones

• Dra. Gabriela Lacconi, INFICQ-Departamento de Fisicoquímica, FCQ-UNC

Subsidios

• Secyt 2013/2014 bianual conjuntamente con Dra. Gabriela Lacconi Breve

Currículum Vitae

Formación Académica

• Doctora en Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Universidad Nacional de Córdoba. Octubre de 1998.
• Candidata magisterii (Cand. Mag.) Universidad de Oslo, Facultad de Matemáticas y Ciencias Naturales, Noruega. 1990.
• Licenciada en Biología. Universidad Nacional del Comahue, CRU Bariloche. Abril de 1986.

Antecedentes en Investigación

Este proyecto propuso como objetivo general, abordar desde un enfoque biofísico en sistemas sencillos y controlados, el comportamiento molecular interfasial de los factores de transcripción del tipo de expresión temprana c-Fos, c-Jun y Fra-1, y sus interacciones con fosfolípidos, para elucidar las bases moleculares de su efecto sobre membranas modelo y naturales, utilizando metodologías de monocapa, microscopía y fluorescencia para caracterizar la organización molecular, topología e interacciones con fosfolípidos, de estas proteínas en interfase.

Los nuevos aportes se refirieron a

a-miscibilidad de oncoproteínas con los lípidos sustrato de fosfolipasas, DLPC y esfingomielina, por desviación de idealidad, diagramas de fases, topografía y energia libre exceso de mezcla.

b- medición en tiempo real de actividad de Fosfolipasa A2 (PLA2), Fosfolipasa C (PLC) y Esfingomielinasa (Spmase) sobre sustrato de lípido puro DLPC o Spm, o mezclado con oncoproteína para evaluar su efecto sobre el proceso enzimático. Encontramos que c-Jun es un inhibidor general de fosfolipasas en este sistema, mientras que c-Fos y Fra-1 tienen un efecto similar sobre Spmase, y por el contrario marcado y contrapuesto sobre PLC. Estos resultados, junto con los estudios de miscibilidad con los lípidos sustrato y de los cambios en el vector de polarización, forman parte de un manuscrito a ser enviado a Biochemie: Gaggiotti, M.C. and Borioli, G. A. The complex modulation of 2D phosphohydrolysis by Immediate Early oncoproteins. 2011. En preparación.

c- Asociación de c-Fos-1, Fra-1 y c-Jun a bicapas lipídicas. Determinacion de las constantes de adsorción a vesículas de DMPC de c-Fos (Kads = 7 x 105 M-1) y de Fra-1 (Kads = 2,7 x 105 M-1), y los correspondientes G de partición en el orden de los 32 kJ/mol, por metodologías de fluorescencia de triptofanos y dispersión de luz. La alta afinidad de estas proteínas por bicapas se corresponde con la alta actividad de superficie ya demostrada en monocapas, que las distingue de proteínas solubles globulares.

d- Inducción de recombinación (aposición-hemifusión-fusión) de vesículas lipídicas por oncoproteínas de expresión temprana, por ensayos de Resonance Energy Transfer (RET). Demostramos un incremento en la aposición y hemifusión de bicapas por c-Fos o Fra-1. Validamos estos resultados con ensayos de Dispersión de Rayos X a bajo Angulo (SAXS), con los que mostramos efectos de reorganización de proteoliposomas por encima de la transición de fase de DMPC, que son más marcados para Fra-1 que para c-Fos. También validamos estas observaciones por microscopía electrónica, y corroboramos nuevamente la correspondencia de sistemas bicapa y monocapas.

Antecedentes Docentes

• Profesor Adjunto (DE) por concurso: Agosto 2013-actual. Dpto. Qca. Biológica, Fac. Cs. Qcas, UN Córdoba
• Profesor Adjunto (DS) interino. 01/08/2009 – 22/03/2012 res. HCD234/10, y HCD230/11. Por concurso. 23/03/12 – 08/08/13- res HCD152/12.
• Profesor Adjunto (DE) interino. Desde 01/08/2008 al 31/07/2009. Res. HCD577/08.
• JTP. DE. 1998 – 2008. Por concurso desde 2002.

Antecedentes en Gestión

• Miembro de comisión de enseñanza y HCD en períodos 2001-2003 y 2014-actual

Tesis Doctorales Dirigidas

• Dr. Maximiliano Del Boca
• Dra. María Cecilia Gaggiotti

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