La enzima Nek9 controla las fases iniciales de la división celular


17-01-2018
El trabajo, liderado por científicos del CSIC y con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG), describe como la enzima Nek9 controla las etapas iniciales de la división celular.
 

Un trabajo liderado por científicos del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del CSIC revela un mecanismo que controla las fases iniciales de la división celular. El equipo está liderado por Joan Roig, científico del CSIC en el IBMB-CSIC, y adscrito al IRB Barcelona durante las fases iniciales del trabajo. Los científicos han identificado el papel que juega la enzima Nek9 en el proceso de división celular.

Tal como explican en el trabajo, publicado en el primer número de 2018 de Current Biology, la enzima Nek9 se halla en el centrosoma, un orgánulo celular que organiza la primera fase en la división celular, concretamente la formación del huso mitótico. Éste último es la máquina molecular encargada de separar los cromosomas en dos grupos iguales en las dos nuevas células.

"Cuando los niveles de Nek9 son bajos, la separación de los centrosomas  no se realiza de forma correcta", explica el científico Joan Roig. "Sabemos que es una pieza más en el proceso, pero los resultados sugieren que se trata de una pieza importante o, incluso, esencial".

La separación de los centrosomas, explica Roig, está altamente controlada. Para garantizar el éxito, la célula tiene muchos mecanismos diferentes, a menudo redundantes, de forma que si falla un mecanismo, otro lo sustituye. Pero en este caso, Nek9 parece ser una pieza esencial, ya que niveles bajos de la enzima resulta frecuentemente en una división celular incorrecta.

Curiosamente, niveles demasiado elevados de Nek9 no parecen producir efectos negativos, quizás por estar la actividad de esta fuertemente regulada. 

Mecanismo en cascada

En el trabajo, los científicos demuestran que Nek9 desencadena una cascada de efectos que afecta a varias proteínas, y que a su vez controla la proteína quinesina Eg5, un motor molecular que controla los movimientos para la separación correcta de los centrosomas.

Esta quinesina, de hecho, ya se está estudiando como posible diana para el tratamiento del cáncer, por su implicación en el desarrollo de tumores. Alteraciones en la separación de los centrosomas pueden ser causa de aneuploidías (alteración en el número de cromosomas), y resultar en abortos, retraso mental, cáncer y otras patologías. Es de destacar que las células cancerosas frecuentemente muestran anormalidades en el comportamiento y número de centrosomas.

Una parte de los experimentos se ha realizado sobre células humanas, en los laboratorios del IBMB-CSIC y el IRB Barcelona. Pero para completar el estudio se han utilizado también huevos de rana, un modelo utilizado por el equipo dirigido por Isabelle Vernos, del Centro de Regulación Genómica (CRG) que permite abordar cuestiones sobre la división celular de difícil resolución en otros modelos. Los resultados muestran que, además de Eg5, Nek9 controla TPX2 -una proteína inicialmente identificada y estudiada por el equipo de Vernos y que está frecuentemente alterada en tumores- regulando su localización y su unión a Eg5, permitiendo a este motor separar los centrosomas durante el inicio de la división de la célula.