Laboratorio de Metabolismo Nuclear y Dinámica Celular (NUCMET)

El Laboratorio de Metabolismo Nuclear y Dinámica Celular se dedica a la investigación avanzada en el campo del metabolismo nuclear, con un enfoque particular en la comprensión de los procesos bioquímicos y moleculares que regulan la función y estructura del núcleo celular. Nuestro equipo de investigadores trabaja en la intersección de la biología celular, la bioquímica y la genética, explorando cómo los cambios en el metabolismo nuclear pueden influir en la expresión génica, la estabilidad del genoma y la progresión de diversas enfermedades, incluyendo cáncer y trastornos metabólicos.

 

Utilizamos una combinación de técnicas de vanguardia, como la secuenciación de próxima generación, la microscopía avanzada y el análisis bioinformático, para desentrañar las complejas interacciones entre el metabolismo celular y la regulación nuclear. Nuestro objetivo es contribuir al conocimiento fundamental de cómo el núcleo celular responde y se adapta a las demandas metabólicas, con la esperanza de identificar nuevas dianas terapéuticas y estrategias de intervención en enfermedades relacionadas con el metabolismo.

 

El laboratorio se enorgullece de fomentar un ambiente de colaboración interdisciplinaria, en el que científicos de diversas áreas pueden trabajar juntos para desvelar los misterios del metabolismo nuclear y su impacto en la salud humana.

 

Contribuir al conocimiento fundamental de cómo el núcleo celular responde y se adapta a las demandas metabólicas, con la esperanza de identificar nuevas dianas terapéuticas y estrategias de intervención en enfermedades relacionadas con el metabolismo

Este proyecto aborda investigar el papel de la enzima Piruvato Deshidrogenasa Nuclear (PDH) en la transformación oncogénica mediada por HRASG12V, con el objetivo de desentrañar las complejidades moleculares subyacentes a este proceso. La transformación tumoral mediada por oncogenes se caracteriza por una serie de cambios en la célula que conducen a una proliferación no controlada, resultando en la formación de un tumor que potencialmente puede evolucionar hacia el cáncer. Estos cambios incluyen, entre otros, la reprogramación epigenética y metabólica. El Acetil-CoA (Ac-CoA) necesario para la acetilación de histonas y la remodelación del epigenoma proviene en gran medida de la reacción catalizada por la enzima metabólica PDH. En nuestro grupo de investigación, hemos demostrado que la PDH se trasloca al núcleo, donde es necesaria para la producción de Ac-CoA en proximidad a las regiones de cromatina activadas durante la activación de las células T. Nuestra hipótesis es que PDH también se translocará al núcleo para facilitar la remodelación epigenómica durante la transformación tumoral mediada por oncogenes. Utilizando un modelo in vitro de expresión inducible de HRASG12V en células RPE-1, nuestro estudio abarca: 1) explorar la compartimentalización de PDH en el núcleo; 2) dilucidar su localización, función e interactoma durante la transformación; y 3) evaluar el impacto de la inhibición de PDH nuclear en los procesos celulares. Estudiaremos la dinámica de la translocación de PDH al núcleo durante la transformación oncogénica y su asociación con las histonas y las histona-acetiltransferasas mediante un Proximity Ligation Assay. Utilizaremos nuestra construcción de fusión PDCE1-TurboID, un sistema de identificación por marcaje con biotina dependiente de proximidad, para caracterizar de manera integral las proteínas que interactúan con PDH en el núcleo. Esta misma técnica se utilizará para identificar las regiones de cromatina alrededor de las cuales se encuentra PDH. Finalmente, inhibiremos específicamente la actividad de PDH en el núcleo para determinar su participación en la transformación, tanto in vitro como in vivo, así como para analizar su impacto en la remodelación del epigenoma y los cambios en el transcriptoma. En conjunto, los resultados de este proyecto aportarán significativamente al avance de nuestra comprensión de los mecanismos moleculares subyacentes a la transformación oncogénica mediada por HRASG12V. Este conocimiento podrá servir de base en el futuro para el desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas contra el cáncer, aprovechando la intrincada interacción entre PDH nuclear y la mutación oncogénica HRASG12V