Fondazione per la Ricerca Biomedica ONLUS
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CARATTERIZZAZIONE BIOCHIMICA E FUNZIONALE DELLE PROTEINE P130CAS
E P140CAP
NELLA VIA DI SEGNALAZIONE DELLE INTEGRINE E DEI FATTORI DI CRESCITA.
L’attività del gruppo si organizza intorno ad una tematica principale, che riguarda
lo studio delle vie di segnalazione indotte dalle interazioni adesive, del loro
coinvolgimento nelle vie di segnalazione indotte da fattori di crescita e nella
regolazione congiunta di eventi come la proliferazione e la migrazione.
Le osservazioni del nostro gruppo hanno configurato una stretta collaborazione
tra i recettori adesivi della famiglia delle integrine e il recettore dell’EGF
(EGFR) nella modulazione di eventi di segnalazione che portano al controllo
della proliferazione. L’analisi molecolare di questi processi ha permesso di
identificare la presenza di complessi multi-molecolari che regolano le vie di
segnalazione. L’attivazione dell’EGFR da parte delle integrine, ad esempio,
passa attraverso la formazione di un complesso con un adattatore molecolare
intracellulare, p130Cas. p130Cas è una proteina modulare che migra a 130kDal,
formata da più domini in grado di interagire con altre componenti proteiche
e dare origine a complessi di trasduzione del segnale. In risposta ai fenomeni
adesivi, ai fattori di crescita e/o ai neuropeptidi, la proteina p130Cas si
fosforila, lega altre molecole ed è coinvolta nell’organizzazione del citoscheletro
di actina, nella risposta migratoria e nella trasformazione tumorale. La principale
chinasi coinvolta nella sua fosforilazione è c-Src. Il ruolo di p130Cas nello
sviluppo è rilevante, perché i topi “knock-out” per ricombinazione omologa non
sono vitali e muoiono alla nona giornata di sviluppo intrauterino. Inoltre le
cellule derivate da questi topi sono insensibili alla trasformazione tumorale
da parte di c-Src, indicando un’importante coinvolgimento di p130Cas nella tumorigenesi.
Abbiamo quindi effettuato delle cromatografie di affinità su una proteina p130Cas
ricombinante e con esperimenti di spettrometria di massa abbiamo identificato
un nuovo interattore, da noi definito p140Cap (Cas associated protein). I reattivi
da noi preparati hanno permesso di definire p140Cap come una nuova proteina
che nell’uomo e nel topo migra a 140 kDal, la cui espressione in vivo è predominante
in cervello, testicolo, polmone e ghiandola mammaria. In vitro p140Cap è espressa
nelle cellule epiteliali e di origine nervosa, e distribuisce con i filamenti
di actina ma non con le strutture adesive delle placche focali. p140Cap co-immunoprecipita
con p130Cas, dimostrando in vivo l’interazione trovata per cromatografia di
affinità. p140Cap viene fosforilata in tirosina sia in risposta all’adesione
mediata dalle integrine che al trattamento con fattori di crescita (Di Stefano,
Cabodi et al., manoscritto in corso di revisione). L’ipotesi di lavoro è quindi
che questa proteina sia coinvolta nella risposta adesiva ed ai mitogeni e che
di conseguenza, in concerto con p130Cas, possa regolare l’organizzazione del
citoscheletro di actina e la migrazione cellulare. Quest’ipotesi sarà testata
con esperimenti in vitro nei compartimenti epiteliali ed in vivo con la creazione
di un topo knock-out per la proteina.
Il gruppo di ricerca è formato da:
Pubblicazioni principali.
Defilippi P., Mancini P., Olivo C., Tarone G., Torrisi M. and Eva A. In DBL-transformed
cells actin cytoskeleton polimerization is differentially regualted by fibronectin and collagens.
Oncogene 14 (16), 1933-1943, 1997
Defilippi P., Venturino M., Gulino D., Duperray A., Boquet P., Fiorentini C.,
Volpe G., Palmieri M., Silengo L. and Tarone G. Dissection of pathways implicated in
integrin-mediated actin cytoskeleton assembly: involvment of protein kinase,
Rho gtpase and tyrosine phosphorilation. J Biol Chem. 272, 21726-21734, 1997
Moro L., Venturino M., Bozzo C., Silengo L., Altruda F., Beguinot L., Tarone G.,
and DefilippiP. Integrins induce activation of EGF receptor: role in MAP kinase
induction and adhesion-dependent cell survival. EMBO J., 17, 22, 6622-6632, 1998
Soldi R., Mitola S., Strasly M., Defilippi P., Tarone G. and Bussolino F. Role of
alphav/beta3 in the activation of vascular endothelial growth factor receptor 2.
EMBO J., 18, 4, 882-892, 1999
Cavaldesi M., Macchia G., Barca S., Defilippi P., Tarone G. and Petrucci T.
association if dystroglican-complex isolated from bovine brain synaptosomes with proteins
involved in signal transduction. Journal of Neurochem. 72: 1648-55, 1999
Defilippi P., Olivo C., Venturino M., Dolce L., Silengo L. and Tarone G.
Actin cytoskeleton organization in response to integrin-mediated adhesion. Microsc Res
Tech. 1; 47:67-78, 1999
Brizzi M.F., Defilippi P., Rosso A., Venturino M.,Garbarino G., Miyajima A.,
Silengo L., Tarone G. and Pegoraro L. Integrin-mediated adhesion of
endothelial cells induces JAK2 and STAT5A activation: role in the control of c-FOS gene
expression. Mol Biol Cell. 10:3463-3471, 1999
Olivo C., Vanni C., Silengo L., Tarone G., Defilippi P. and Eva A. Distinct involvement
of Cdc42 and RhoA GTPases in actin organization and cell shape in untransformed
and bdl oncogene transformed NIH3T3 cells. Oncogene 19, 1428-1436, 2000
Moro L., Dolce L., Cabodi S., Bergatto E., Boeri Erba E., Smeriglio M., Turco E.,
Retta F., Giuffrida G., Venturino M., Godovac-Zimmermann J., Conti A., Schaefer E.,
Beguinot L., Tacchetti C., Gaggini P., Silengo L., Tarone G. and Defilippi P.
Integrin-induced EGF receptor activation requires c-src and p130CAS and leads
to phosphorilation of psecific EGF receptor tyrosines. J. Biol. Chem. 277, 11,
9405-9414, 2002
Defilippi P. and Vallés A.M. The winding road from adhesive receptors to the nucleus.
EMBO Reports, 3, 4, 312-316, 2002
Di Stefano P., Cabodi S., Boeri Erba E., Margaria V.,
Bergatto E., Giuffrida MG., Silengo L., Tarone G., Turco E.
and Defilippi P. P140CAP (P130CAS associated protein) as a new
tyrosine phosphorilated protein involved in cell spreading.
Mol Biol Cell. 15:787-800, 2004
Moro L., Cabodi S., Baj G., Smeriglio M., Di Stefano P., Gippone S., Surico N.,
Silengo L., Turco E., Tarone G, Defilippi P. P130CAS interacts with estrogen
receptor alpha and modultes non-genomic estrgen signaling in breast cancer cells.
J Cell Sci. 117:1603-1611, 2004