Control del Ciclo Celular por la Proteína Inhibidora del Ciclo Celular p21 Regulada Optogenéticamente
Autores: Lataster, Levin; Huber, Hanna Mereth; Böttcher, Christina; Föller, Stefanie; Takors, Ralf; Radziwill, Gerald
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control del Ciclo Celular por la Proteína Inhibidora del Ciclo Celular p21 Regulada Optogenéticamente
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Fases del ciclo celular
Quinasas dependientes de ciclinas
Ciclinas
P21/CDKN1A
Fase G1
P21 controlable por luz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La progresión a través de las fases del ciclo celular es impulsada por quinasas dependientes de ciclinas y ciclinas como sus subunidades regulatorias. Como proteína nuclear, el inhibidor del ciclo celular p21/CDKN1A detiene el ciclo celular en la fase de crecimiento G1 al inhibir la actividad de las quinasas dependientes de ciclinas. La fase G1 se correlaciona con un aumento en el tamaño celular y la productividad celular. Aquí, aplicamos un enfoque optogenético para controlar la localización subcelular de p21 y sus funciones nucleares. Para generar p21 controlable por luz, se utilizaron fusiones apropiadas con el criptocromo 2/CIBN de luz azul y la señal de localización nuclear inducible por luz basada en AsLOV, LINuS. Ambos sistemas, p21-CRY2/CIB1 y p21-LINuS, aumentaron las cantidades de células detenidas en la fase G1, correlacionándose con la mayor productividad específica de células de la fosfatasa alcalina secretada por el reportero. Variar los intervalos de exposición a la luz LED azul y la dosis de luz permite el ajuste fino de los sistemas. El p21 controlable por luz implementado en líneas celulares productoras podría aplicarse para dirigir el desacoplamiento de la proliferación celular y la detención del ciclo celular en la fase G1, optimizando la producción de proteínas bioterapéuticas.
Descripción
La progresión a través de las fases del ciclo celular es impulsada por quinasas dependientes de ciclinas y ciclinas como sus subunidades regulatorias. Como proteína nuclear, el inhibidor del ciclo celular p21/CDKN1A detiene el ciclo celular en la fase de crecimiento G1 al inhibir la actividad de las quinasas dependientes de ciclinas. La fase G1 se correlaciona con un aumento en el tamaño celular y la productividad celular. Aquí, aplicamos un enfoque optogenético para controlar la localización subcelular de p21 y sus funciones nucleares. Para generar p21 controlable por luz, se utilizaron fusiones apropiadas con el criptocromo 2/CIBN de luz azul y la señal de localización nuclear inducible por luz basada en AsLOV, LINuS. Ambos sistemas, p21-CRY2/CIB1 y p21-LINuS, aumentaron las cantidades de células detenidas en la fase G1, correlacionándose con la mayor productividad específica de células de la fosfatasa alcalina secretada por el reportero. Variar los intervalos de exposición a la luz LED azul y la dosis de luz permite el ajuste fino de los sistemas. El p21 controlable por luz implementado en líneas celulares productoras podría aplicarse para dirigir el desacoplamiento de la proliferación celular y la detención del ciclo celular en la fase G1, optimizando la producción de proteínas bioterapéuticas.