Ruolo del TSH ed cAMP nel controllo del metabolismo ossidativo e sopravvivenza di cellule tiroide.

In cellule tiroidee, il legame del TSH al suo recettore di membrana attiva la adenilato ciclasi ed aumenta i livelli intracellulari di cAMP. Il cAMP lega la subunità regolatoria (R) della PKA ed attiva la subunità catalitica (C-PKA). La fosforilazione PKA-dipendente di substrati nucleari e citoplasmatici regola importanti funzioni cellulari, quali la crescita, la differenziazione e sopravvivenza di cellule tiroidee. La PKA è localizzata in diversi distretti ed organelli intracellulari mediante l’interazione con proteine di ancoraggio chiamate AKAP (A-Kinase Anchor Proteins (AKAPs). In cellule tiroidee, AKAP121 rappresenta la principale proteina di ancoraggio mitocondriale della PKA. L’espressione ed accumulo di AKAP121 in cellule tiroidee è regolata positivamente dalla via di trasduzione TSH-PKA. Pertanto, il nostro progetto si propone di identificare e manipolare i meccanismi molecolari che regolano la trasmissione di segnali TSH-cAMP-dipendenti sul mitocondrio e valutare l’impatto biologico di tali processi nel controllo del metabolismo ossidativo e sopravvivenza di cellule tiroidee. I principali obbiettivi del progetto di ricerca sono i seguenti: 1. Regolazione del complesso multienzimatico formato da AKAP121 sul mitocondrio. AKAP121 forma un complesso multivalente localizzato sul mitocondrio costituito da PKA, proto-oncogene src e tirosina fosfatasi PTPD1. Pertanto, intendiamo a. identificare i domini proteici coinvolti nell’interazione tra AKAP121, PTPD1 e src; b. analizzare il ruolo di AKAP121 e degli enzimi ad essa associati (PKA, src e PTPD1) nel controllo sia della produzione di ATP mitocondriale che della sopravvivenza di cellule di tiroide. 2. Inibizione selettiva della trasduzione di segnali cAMP- e PTPD1-src dipendenti sul mitocondrio. PTPD1 attiva src ed aumenta la trasduzione di segnali tirosino chinasi-dipendenti dalla membrana cellulare al nucleo. AKAP121 lega e trasloca PTPD1/src sul mitocondrio ed inibisce gli effetti biologici del fattore di crescita nel nucelo. Pertanto, intendiamo: a. inibire i segnali cAMP- e src-dipendenti indotti da AKAP121; b. valutare gli effetti biologici di tale manipolazione nel controllo della sopravvivenza di cellule di tiroide. 3. Ruolo di AKAP121 nella modulazione di segnali Ca2+/CaMKIV-dipendenti in cellule tiroidee. Dati preliminari suggeriscono che AKAP121 regola il flusso di ioni calcio tra citoplasma e mitocondrio, in un modo src- e PKA-dipendente. Il nostro scopo è di analizzare il ruolo di AKAP121 nella regolazione dei segnali Ca2+/CaMKIV-dipendenti indotti dal TSH e monitorare l’impatto biologico di tale modulazione nella respirazione mitocondriale e nella trascrizione genica TSH/cAMP dipendente di cellule tiroidee.