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Biosíntesis de la pared celular y su papel en morfogénesis, polaridad y división celular.

La forma como las células generan su crecimiento y división es de fundamental importancia para entender el proceso de morfogénesis celular. El mantenimiento de la forma requiere un correcto establecimiento de los sitios de crecimiento y división y un aporte en los sitios específicos de los componentes necesarios para el crecimiento. En el caso de los hongos, las células crecen mediante aporte de nuevo material tanto a su membrana plasmática como a su pared celular (equivalente funcional de la matriz extracelular de las células animales). La pared celular es una estructura externa a la membrana plasmática que está presente en todas las células fúngicas. Su integridad es crucial para la célula y constituye el exoesqueleto que confiere fuerza mecánica y resistencia osmótica a la célula.

La levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe es un modelo atractivo para el estudio de la pared celular y la morfogénesis. Las células de esta levadura tienen forma cilíndrica y crecen de forma polarizada por sus extremos. La citocinesis es el proceso final del ciclo celular y está conservada en todos los organismos. Es un proceso regulado espacial y temporalmente en el que se establece una barrera física que separa el citoplasma de las dos células hijas. La citocinesis requiere la contracción de un anillo de actomiosina y la síntesis de membrana plasmática de forma coordinada. En las células fúngicas requiere además la síntesis simultánea de una pared especial denominada septo de división.

Nuestro laboratorio está interesado en la caracterización funcional de las proteínas implicadas en la síntesis de los polímeros estructurales de la pared celular, específicamente del β(1,3) y α(1,3)-glucano. La levadura de fisión contiene cuatro proteínas esenciales Bgs1-4, que forman parte de una familia muy conservada de β(1,3)-glucán sintasas de hongos y plantas. La α(1,3)-glucán sintasa Ags1 también es esencial y muy conservada en hongos.

La biosíntesis de la pared celular está acoplada a otros procesos celulares, por lo que tenemos interés en definir los diferentes papeles de las proteínas Bgs y Ags1 en procesos morfogenésicos tan importantes como la citocinesis, la polaridad y la integridad celular. La citocinesis está muy bien estudiada, pero aún se conoce muy poco del proceso de septación. Nuestros estudios han comenzado a revelar el papel específico de cada proteína Bgs y Ags1. Por ejemplo, el β(1,3)-glucano no sólo es importante para la estructura del septo sino que también es necesario para conectar la pared celular con la membrana plasmática y para la función del anillo contráctil.

Las infecciones fúngicas invasivas han aumentado considerablemente en las últimas décadas. La pared celular está ausente en las células animales y por tanto, aquellos compuestos que interfieren con su síntesis son atractivos como potenciales antifúngicos. Recientemente ha aparecido una nueva familia de inhibidores de la síntesis del β(1,3)-glucano como terapia antifúngica alternativa y cada año está cobrando mayor relevancia. En este contexto, pretendemos profundizar en el estudio del mecanismo de acción de los inhibidores del β(1,3)-glucano así como en los mecanismos de resistencia que se puedan generar en las células.

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Miembros del grupo

Juan Carlos Ribas Investigador Científico (CSIC)
Iris Barragán Sánchez Estudiante de Doctorado
María Angeles Curto Postdoctoral
Juan Carlos G. Cortés Postdoctoral
Belén Moreno Investigador Contratado
Vanessa da Silva Estudiante de Doctorado

Contacto

Juan Carlos Ribas ribas@usal.es
923294898
Laboratorio 1.8

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Proyectos de investigación

MINECO BIO2015-69958-P
Junta de Castilla y León CSI068P17

Enlaces de interés

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Premio Fleming 2014 de la SEM, al mejor trabajo de investigación presentado a concurso, en el ámbito de la Micología y realizado en un laboratorio de España en los dos años previos 2012 y 2013 Premio CSIC 2015
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