Funciones de p21 en la regulación génica y en la apoptosis por inhibidores de tirosina-quinasa. Estudio en modelos de cáncer colorectal y leucemia mieloide

Abstract

Los objetivos de esta Tesis Doctoral fue estudiar el papel anti-apoptótico y de regulación genética de la proteína p21 Cip1/Kip1. Los modelos celulares utilizados en este proyecto fueron; 1) Carcinoma colorectal humano (HCT116) y 2) Leucemia mieloide crónica (K562). En su papel anti-apoptotico demostramos que la ausencia de p21 no es responsable de la apoptosis generada por inhibidores tirosina-quinasa en células de carcinoma colorectal (HCT116). Esta hipersensibilidad era debida a un aumento de expresión y estabilidad del factor de transcripción p53. Sin embargo, los estudio llevados a cabo en la línea celular mieloide crónica (K562) demostraron el papel protector de p21 a fármacos inhibidores de tirosina-quinasa. En el segundo objetivo de esta tesis se demuestra el papel co-represor de p21 en genes de ciclo celular, incluidos genes necesarios durante la mitosis y genes de replicación del DNA en células K562. Además demostramos que esta función de regulación génica es dependiente de su dominio N-terminal.

This PhD project focused on describing two main functions of p21Waf1/Cip1; its role as an inhibitor of apoptosis in colorectal cancer and leukaemia cells and its unknown role as a gene regulator in human leukaemia cells. The apoptotic role described in my research in chronic myeloid leukaemia cells (K562) showed that p21 conferred resistance to induced apoptosis by Imatinib, a drug widely used in cancer therapy. Surprisingly, the studies carried out in colorectal cancer cells showed that the hypersensitivity of p21 deficient cells to genotoxic and non-genotoxic-drugs was independent from p21Cip1. We strongly suggested that the role of p21 in colon cancer cell apoptosis should be re-evaluated. Furthermore, this project allowed me to study a previously uncovered role of p21CIP1 as transcriptional repressor adding valuable information in the literature. Notably we described a role of p21Waf1/Cip1 as transcriptional modulator of a relevant number of genes controlling S phase and mitosis. Finally, mutational analysis in K562 cells showed that the N-terminal region of p21 is required for repression of gene expression.