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# Biología # Bioquímica

El Curioso Caso de PHLPP2: Más Preguntas que Respuestas

El verdadero papel de PHLPP2 en las células sigue siendo un misterio a pesar de la emoción inicial.

Tarik Husremović, Katharina M. Siess, Sumire Antonioli, Vanessa Meier, Lucas Piëch, Irina Grishkovskaya, Nikoleta Kircheva, Silvia E. Angelova, Andreas Brandstätter, Jiri Veis, Fran Miočić-Stošić, Dorothea Anrather, Markus Hartl, Linda Truebestein, Bojan Žagrović, Stephan Hann, Christoph Bock, Egon Ogris, Todor Dudev, Nicholas A.T. Irwin, David Haselbach, Thomas A. Leonard

― 7 minilectura


PHLPP2: Una falsa PHLPP2: Una falsa esperanza pruebas y es confuso. El papel supuesto de PHLPP2 sigue sin
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PHLPP2 es como ese amigo que dice que cocina increíble, pero siempre termina quemando el agua. Se le conoce como un pseudofosfatasa, lo que significa que se pensaba que podía quitar grupos fosfato de las proteínas, una tarea crucial para muchos procesos celulares. Sin embargo, resulta que PHLPP2 puede que no esté cocinando nada después de todo.

Lo Básico del Crecimiento Celular y Factores de Crecimiento

Para entender PHLPP2, deberíamos comenzar con el crecimiento celular. Nuestras células son como niños en crecimiento; necesitan las condiciones adecuadas, amigos y un poco de guía para florecer. Los factores de crecimiento son los adultos sabios que le dicen a las células cuándo crecer, dividirse y madurar. Hacen esto activando a algunos jugadores importantes en la superficie de la célula, particularmente a un grupo llamado receptores tirosina quinasa (RTKs).

Cuando los factores de crecimiento activan los RTKs, es como encender un interruptor. Este interruptor provoca una reacción en cadena dentro de la célula. Uno de los personajes principales en esta historia es Ras, una pequeña GTPasa que es esencial para transmitir señales. Otro jugador es la fosfoinositida 3-quinasa (PI3K), que ayuda a convertir un lípido específico de la membrana celular en una molécula señalizadora llamada PIP3.

La Conexión entre PIP3 y AKT

PIP3 es un poco de una superestrella en la célula. Reúne a otras proteínas que pueden ayudar a controlar funciones importantes como el crecimiento y el metabolismo. Uno de sus mejores amigos es Akt, un jugador clave en la regulación de estos procesos. Akt se activa gracias a otra proteína llamada PDK1, que lo fosforila en un sitio específico.

Gracias a esta activación, Akt puede ayudar a la célula a crecer, dividirse e incluso gestionar su uso de energía, convirtiéndolo en un jugador crucial para mantener todo funcionando sin problemas.

El Papel de PTEN

Ahora, como en cualquier buena historia, hay un personaje que juega el papel de antagonista-entra PTEN. Este supresor tumoral actúa como un pequeño bache, asegurándose de que las cosas no se salgan de control. Lo hace convirtiendo PIP3 de vuelta en PIP2, deteniendo así a Akt de hacer locuras en sus actividades. Cuando PTEN falta o se muta, se pierde el equilibrio, lo que puede llevar a problemas, incluido el cáncer.

La Familia PHLPP: Expectativa y Decepción

Las proteínas PHLPP, incluyendo PHLPP2, se creían inicialmente responsables de desactivar Akt al quitarle los grupos fosfato que mantienen a Akt activo. Sin embargo, nuevas investigaciones muestran que PHLPP2 puede que no esté realizando esta tarea. En cambio, parece más bien como el tío que aparece en las reuniones familiares pero nunca ayuda con los quehaceres.

Los Hallazgos de la Investigación

Los investigadores que se adentraron en PHLPP2 no encontraron evidencia de que esta proteína pudiera quitar grupos fosfato de Akt. Realizaron varios experimentos, tratando PHLPP2 purificado con diferentes condiciones y descubrieron que no mostraba ninguna de la actividad Fosfatasa esperada. Incluso cuando aumentaron la concentración de PHLPP2 a niveles mucho más altos de lo normal, aún no mostraba acción.

Además, se encontraron trazas de otras proteínas, particularmente PP2A, contaminando las muestras de PHLPP2. Parece que PHLPP2 ha estado saliendo con la compañía equivocada y a menudo se ve ensombrecido por el más potente PP2A.

El Descubrimiento de la Naturaleza de Pseudofosfatasa

A través de una investigación diligente, los científicos concluyeron que PHLPP2 no tiene el sitio activo necesario para una verdadera actividad fosfatasa. En términos más simples, no tiene las herramientas para hacer el trabajo que originalmente se pensaba que hacía. Algunos podrían argumentar que es un poco un fraude, pero parece que PHLPP2 tiene un papel-simplemente no el que esperábamos.

Los hallazgos sugieren que PHLPP2 provino de una fosfatasa ancestral hace mucho tiempo, pero perdió su función principal a lo largo de la evolución. De hecho, la evidencia muestra que PHLPP es más un remanente que un participante activo en la regulación de procesos celulares.

El Contexto Evolutivo

Mirando hacia atrás en la historia, el viaje evolutivo de PHLPP2 sugiere que alguna vez tuvo capacidades catalíticas, pero con el tiempo, perdió su capacidad de realizar esta función de manera efectiva. Es como ese atleta que solía dominar el campo pero terminó en la banca después de lesiones.

Curiosamente, PHLPP1 y PHLPP2, dos miembros de la familia, surgieron después de algunos eventos de duplicación en nuestros ancestros vertebrados. A pesar de su aparente declive en poder, han permanecido como parte de la composición genética de muchos organismos, sugiriendo que podrían servir algún otro propósito, incluso si no entendemos completamente cuál es ese propósito todavía.

El Vínculo con el Cáncer

La emoción inicial sobre las proteínas PHLPP, particularmente respecto a su papel en el cáncer, se ha atenuado considerablemente. Los investigadores tenían la esperanza de que, debido a su conexión con Akt-conocido por su papel en la progresión del cáncer-PHLPP podría actuar como un supresor tumoral.

Sin embargo, cuando los científicos examinaron datos genómicos de cáncer, no encontraron mutaciones significativas en PHLPP1 o PHLPP2 asociadas con el cáncer. Estos hallazgos levantaron muchas cejas, indicando que el papel de las proteínas PHLPP en el cáncer se ha sobrestimado, tal vez tan exagerado como un cuento de pescador.

A pesar de las primeras indicaciones de que PHLPP podría suprimir el crecimiento tumoral, estudios posteriores han demostrado que eliminar PHLPP2 en ratones no conlleva un aumento del riesgo de cáncer. De hecho, parece que ambas proteínas PHLPP coexisten cómodamente sin ningún drama significativo en el desarrollo del cáncer.

El Papel de PHLPP en la Célula

Entonces, si PHLPP2 no es un jugador en el cáncer o una verdadera fosfatasa, ¿qué hace? Sigue siendo un misterio. Las historias de duplicación de genes y evolución sugieren un papel potencial que simplemente no hemos descubierto aún.

Quizás PHLPP2 todavía esté involucrado en la señalización celular de maneras que no entendemos completamente. Sus estructuras indican que podría unirse a ciertas moléculas de señalización, como las fosfoinositidas, sugiriendo que aún tiene algo que ofrecer en el ámbito de las funciones celulares.

Muchas opciones de investigación nos esperan respecto a PHLPP2. Los científicos pueden descubrir funciones que vinculen a esta pseudofosfatasa con otras vías biológicas críticas, especialmente considerando sus patrones de expresión en varios tejidos y sus posibles interacciones con otras proteínas.

Conclusión

Al final, PHLPP2 se mantiene como un recordatorio de cómo la ciencia es un campo en constante evolución. A veces, rostros familiares resultan ser más complejos de lo que parecen o menos impactantes de lo que se pensaba. PHLPP2 nos enseña que el camino hacia el descubrimiento a menudo es sinuoso. Mientras que puede que no sea la potencia que esperábamos, su viaje evolutivo y su presencia persistente en nuestras células sugieren que aún hay una historia por contar.

A medida que continuamos desentrañando las capas, ¿quién sabe qué nuevos roles puede revelar PHLPP2? Por ahora, sigue siendo una pieza curiosa de rompecabezas en el gran panorama de la biología celular, esperando encontrar su lugar en el rompecabezas.

Fuente original

Título: PHLPP2 is a pseudophosphatase that lost activity in the metazoan ancestor

Resumen: The phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway is a major regulator of cell and organismal growth. Consequently, hyperactivation of PI3K and its downstream effector kinase, Akt, is observed in many human cancers. PH domain leucine-rich repeat-containing protein phosphatases (PHLPP), two paralogous members of the metal-dependent protein phosphatase family, have been reported as negative regulators of Akt signaling and, therefore, tumor suppressors. However, the stoichiometry and identity of the bound metal ion(s), mechanism of action, and enzymatic specificity of these proteins are not known. Seeking to fill these gaps in our understanding of PHLPP biology, we unexpectedly discovered that PHLPP2 has no catalytic activity against the regulatory phosphorylation sites of Akt, nor the generic substrate para -nitrophenylphosphate. Instead, we found that PHLPP2 is a pseudophosphatase with a single zinc ion bound in its catalytic center. Furthermore, we found that current cancer genomics data do not support the proposed role of PHLPP1 or PHLPP2 as tumor suppressors. Phylogenetic analyses revealed an ancestral phosphatase that arose more than 1 Mya, but that lost activity at the base of the metazoan lineage. In summary, our results provide a molecular explanation for the inconclusive results that have hampered research on PHLPP and argue for a new focus on non-catalytic roles of PHLPP1 and PHLPP2. Significance StatementPHLPP1 and PHLPP2 have previously been reported as protein phosphatases that specifically inactivate Akt, a pro-growth and survival kinase hyperactivated in many human cancers. Unexpectedly, we found that purified PHLPP2 has no detectable enzymatic activity in vitro, an observation which can be rationalized by its unusual active site, which has diverged significantly from that of canonical metal-dependent phosphatases. Furthermore, we show that cancer genomics do not support a role for either PHLPP1 or PHLPP2 in cancer. Our findings argue for the exploration of alternative hypotheses regarding the role of PHLPP in Akt signaling and cancer, with a focus on its non-catalytic functions.

Autores: Tarik Husremović, Katharina M. Siess, Sumire Antonioli, Vanessa Meier, Lucas Piëch, Irina Grishkovskaya, Nikoleta Kircheva, Silvia E. Angelova, Andreas Brandstätter, Jiri Veis, Fran Miočić-Stošić, Dorothea Anrather, Markus Hartl, Linda Truebestein, Bojan Žagrović, Stephan Hann, Christoph Bock, Egon Ogris, Todor Dudev, Nicholas A.T. Irwin, David Haselbach, Thomas A. Leonard

Última actualización: 2024-12-04 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625870

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.625870.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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