Regulación postraduccional de la ciclina D1 por ácido retinoico: Un mecanismo de quimioprevención

Se ha informado que los retinoides reducen la incidencia de cánceres aerodigestivos primarios secundarios. Los mecanismos para esta quimioprevención se han vinculado previamente con la señalización del ácido retinoico (RA) en la inhibición del crecimiento en G1 en células epiteliales bronquiales humanas inmortalizadas expuestas a carcinógenos. Este estudio investigó cómo el RA suprime el crecimiento de las células epiteliales bronquiales humanas en la transición del ciclo celular G1-S. El RA indicó la supresión del crecimiento de las células epiteliales bronquiales humanas y una disminución en la proteína ciclina D1, pero no en la expresión del ARNm. La proteína ciclina D1 exógena también disminuyó después del tratamiento con RA de células epiteliales bronquiales humanas inmortalizadas transfectadas, sugiriendo que los mecanismos postraduccionales estaban activos en esta regulación de la expresión de ciclina D1. Los hallazgos se extendieron al mostrar que el tratamiento con inhibidores del proteasoma dependientes de ubiquitina: el inhibidor de calpaína I y el lactacystin cada uno previno esta disminución de la expresión de la proteína ciclina D1, a pesar del tratamiento con RA. El tratamiento con el inhibidor de cisteína proteasa, E-64, no previno esta disminución de la ciclina D1. Aparecieron especies de proteína ciclina D1 de alto peso molecular después de los tratamientos con inhibidores del proteasoma, sugiriendo que estaban presentes especies ubiquitinadas. Para averiguar si el RA promovía directamente la degradación de la proteína ciclina D1, se realizaron estudios utilizando extractos de proteínas de células epiteliales bronquiales humanas y ciclina D1 traducida in vitro. La ciclina D1 traducida in vitro se degradó más rápidamente cuando se incubó con extractos de células tratadas con RA en comparación con células no tratadas. Notablemente, esta proteólisis de ciclina D1 señalizada por RA dependía de la secuencia PEST en el extremo C-terminal, una región rica en prolina (P), glutamato (E), serina (S) y treonina (T). En conjunto, estos datos destacan la proteólisis de la ciclina D1 inducida por RA como un mecanismo que señala la inhibición del crecimiento en G1 activo en la prevención de la transformación de células epiteliales bronquiales humanas.