Estudio del papel de a-catenina y otras proteínas de unión de la actina en la contracción apical de las células de la amnioserosa durante el cierre dorsal de drosophila melanogaster

Abstract

Los diferentes cambios en la forma celular que se producen durante los procesos del desarrollo dependen en gran medida de la transmisión de las fuerzas generadas por el citoesqueleto de actomiosina a las membranas celulares. Con el objetivo de analizar la función de α-Catenina como nexo de unión entre el citoesqueleto de Actina y el complejo de adhesión Cadherina-Catenina durante un proceso morfogenético dinámico, estudiamos el requerimiento del dominio C-terminal de α-Catenina en la contracción apical de las células de la amnioserosa durante el cierre dorsal de Drosophila. Utilizando una serie alélica de α-Catenina con los dominios de unión a Actina y modulación de Vinculina mutados, determinamos el requerimiento esencial de α-Catenina en la región anterior del embrión, afectando a los procesos morfogenéticos de involución de la cabeza y del cierre dorsal. Con el análisis cuantitativo del cierre dorsal descubrimos que varios procesos celulares están afectados con independencia de los defectos en la involución de la cabeza. En concreto, se produce un enlentecimiento del cierre dorsal en embriones mutantes para α-Catenina con el dominio C-terminal truncado debido a la generación de defectos tanto en el cable supracelular de actomiosina como en la contracción apical de las células de amnioserosa. A través del análisis sub-celular de la dinámica del citoesqueleto de Actina en la región medio-apical revelamos que α-Catenina contribuye a la estabilización y formación de los focos de Actina y de esta manera regula el ciclo de contracción de las células de la amnioserosa. Además, α-Catenina tiene la función de estabilizar la molécula E-Cadherina a nivel de las membranas durante el cierre dorsal, sugiriendo que la maquinaria contráctil regula la estabilidad de las uniones adherentes. Por último, debido a que α-Catenina es una proteína multi-dominio capaz de interaccionar con diferentes proteínas, analizamos la localización y función de diferentes proteínas de unión a los filamentos de Actina durante el cierre dorsal. En particular, encontramos que α-Catenina y Vinculina interaccionan genéticamente, que Vinculina puede compensar parcialmente la falta de α-Catenina, y que existe un reclutamiento de Vinculina a la membrana apical dependiente de tensión. En general, nuestros resultados sugieren que Vinculina y α-Catenina forman parte de un complejo mecano-sensible en las células de la amnioserosa.