Laboratori de traducció genètica
Lluis Ribas
Cap de Grup
ICREA Research Professor
Tel Oficina : +34 93 40 34868
Tel Lab : +34 93 403 48 67
correu-e : lluis.ribas
irbbarcelona.org
Introducció
Enfoquem la nostra recerca en l’evolució de la maquinària de síntesi de proteïnes, en les interaccions moleculars que la regulen i en les aplicacions biomèdiques que es poden derivar del seu estudi en patògens humans.
Inicialment, els nostres esforços s’han adreçat a la caracterització dels mecanismes de reconeixement del tRNA en dos espècies de protozous patogènics (Plasmodium i Trypanosoma). En altres projectes, estudiem la maquinària de síntesi de proteïnes en la mitocòndria, l’evolució modular de les aminoacil-tRNA sintetases, i els mecanismes per al manteniment de la fidelitat del codi genètic en les cèl·lules humanes.
Camps d'Investigació
El nostre objectiu general és traduir els nostres coneixements bàsics sobre la biologia del tRNA en aplicacions biomèdiques. Aquesta estratègia es justifica per la gran quantitat de dades experimentals que s’han recopilat sobre l’aminoacilació del tRNA, i pel paper biològic essencial d’aquesta reacció. Paral·lelament, utilitzant tRNA i aminoacil-tRNA sintetases com a eines, busquem entendre millor l’evolució de la vida en general, i de la cèl·lula eucariota en particular.
Línies de Recerca
a. Desenvolupament de nous mètodes de selecció d’antibiòtics.
El desenvolupament d'antibiòtics de noves generacions, com la meticilina, els quinolons i la vacomicina, ha estat seguit sempre de l’aparició de soques de bacteries resistents a les noves molècules. Així doncs, hi ha una necessitat creixent de crear nous antibiòtics i de desenvolupar mètodes més eficients per al seu descobriment.
Les aminoacil-tRNA sintetases (ARS) són els enzims que tradueixen el codi genètic a base d’aminoacilar tRNAS. Les ARS són dianes ideals per al desenvolupament de nous antibiòtics perquè són enzims essencials de distribució universal, la natura ancestral dels quals permet la selecció d’inhibidors específics que actuen únicament en les sintetases dels organismes patògens. Aquest projecte busca generar una nova estratègia per a la identificació ràpida i específica d’inhibidors ARS.
b. Evolució de genomes en paràsits protozous humans.
En l’Entamoeba histolytica hem descobert que el gen que codifica per la lisil-tRNA sintetasa conté un domini addicional que no es troba en cap altra gen homòleg d’altres espècies (Castro i Ribas de Pouplana, no publicat). L’anàlisi genòmica, i les comparacions amb espècies relacionades, en ha permès concloure que l’addició d’aquest domini és un esdeveniment relativament recent. Aquesta troballa ens ofereix l’oportunitat d’estudiar el procés de reorganització gènica poc després de què hagi succeït. Igualment, estudiant aquest cas, volem elucidar l’evolució d’aquest enzim i determinar la funció del nou domini.
c. L’Aminoacilació mitocondrial i el model de malaltia mitocondrial en Drosophila.
El nostre objectiu és generar models de malalties provocades per deficiències d’aminoacilació en la mitocòndria. Actualment, estem caracteritzant l’activitat de l’enzim seril-tRNA- sintetasa de Drosophila melanogaster. Aquest organisme utilitza dues formes d’aquest enzim, i la nostra hipòtesi és que una d’elles és dirigida i funcional en la mitocòndria. Volem caracteritzar aquesta proteïna i, mitjançant la seva mutació, generar un model de malaltia mitocondrial en Drosophila. La misacilació o activitat deficient del tRNAser mitocondrial en els humans és responsable d’una gran varietat de malalties musculars. No obstant, aquest fenotip és degut a mutacions en el genoma mitocondrial, que són extremadament difícils de reproduir i estudiar. Mitjançant la mutació de l’enzim (el gen del qual es codifica en el genoma nuclear), volem generar un fenotip equivalent més accessible a l'anàlisi experimental.
d. La importància del procés d’edició en cèl·lules humanes.
Estudiem el mecanisme de correcció de misacilació en cèl·lules humanes i, més concretament, la capacitat d’aquestes cèl·lules de corregir errors en l’aminoacilació de tRNA causats per enzims provenents d’altres organismes. Hem clonat l’enzim isoleucil-tRNA sintetasa de Streptococcus pneumoniae, li hem eliminat experimentalment la seva habilitat per corregir errors, i estem estudiant el seu efecte en cèl·lules humanes, i analitzant els mecanismes de les respostes cel·lulars humanes a aquesta agressió.
Finançament
Aquest grup de recerca rep finançament de les següents institucions:
- Ministerio de Educación y Ciencia
- Generalitat de Catalunya
- Unión Europea
- ICREA (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)
Highlighted projects
Targeting protein synthesis in the apicoplast and cytoplasm of plasmodium (Mephitis); Contract no: 223024; www.mephitis.eu (active in April)
Més informació
Laboratori de traducció genètica
Chimeric tRNAs as tools to induce proteome damage and identify components of stress responses
Geslain R, Cubells L, Bori-Sanz T, Alvarez-Medina R, Rossell D, Martí E and de Pouplana LR
Nucleic Acids Res, 38 (5), e30 (2010)
Ensemble Docking from Homology Models
Eva Maria Novoa, Lluis Ribas de Pouplana, Xavier Barril, Modesto Orozco
J Chem Theory Comput, 6 (8), 2547-2557 (2010)
A genomics method to identify pathogenicity-related proteins. Application to aminoacyl-tRNA synthetase-like proteins
Novoa EM, Castro de Moura M, Orozco M and Ribas de Pouplana L
FEBS Lett, 584 (2), 460-466 (2010)
New aminoacyl-tRNA synthetase-like protein in insecta with an essential mitochondrial function
Guitart T, Leon Bernardo T, Sagalés J, Stratmann T, Bernués J and Ribas de Pouplana L
J Biol Chem, 285 (49), 38157-38166 (2010)
A mechanism for functional segregation of mitochondrial and cytosolic genetic codes
Español Y, Thut D, Schneider A and de Pouplana LR
Proc Natl Acad Sci USA, 106 (46), 19420-19425 (2009)
Solid-phase combinatorial synthesis of a lysyl-tRNA synthetase (LysRS) inhibitory library
Farrera-Sinfreu J, Español Y, Geslain R, Guitart T, Albericio F, Ribas de Pouplana L and Royo M
J Comb Chem, 10 (3), 391-400 (2008)
An operational RNA code for faithful assignment of AUG triplets to methionine
Jones TE, Brown CL, Geslain R, Alexander RW and Ribas de Pouplana L
Mol Cell, 29 (3), 401-407 (2008)
Not just because it is there: aminoacyl-tRNA synthetases gain control of the cell
Ribas de Pouplana L and Geslain R
Mol Cell, 30 (1), 3-4 (2008)
Switching genes on and off for erythrocyte invasion by Plasmodium falciparum
Cortés A
Trends Parasitol, 24 (11), 517-524 (2008)
Hepatic glycogen synthesis in the absence of glucokinase: the case of embryonic liver
Cifuentes D, Martínez-Pons C, García-Rocha M, Galina A, de Pouplana LR and Guinovart JJ
J Biol Chem, 283 (9), 5642-5649 (2008)
Epigenetic silencing of Plasmodium falciparum genes linked to erythrocyte invasion
Cortés A, Carret C, Kaneko O, Yim Lim BYS, Ivens A and Holder AA
PLoS Pathogens, 3 (8), e107 (2007)
Placental malaria in women with South-East Asian ovalocytosis
Benet A, Khong TY, Ura A, Samen R, Lorry K, Mellombo M, Tavul L, Baea K, Rogerson SJ and Cortés A
Am J Trop Med Hyg, 75 (4), 597-604 (2006)
Trypanosoma seryl-tRNA synthetase is a metazoan-like enzyme with high affinity for tRNASec
Geslain R, Aeby E, Guitart T, Jones TE, Castro de Moura M, Charrière F, Schneider A and Ribas de Pouplana L
J Biol Chem, 281 (50), 38217-38225 (2006)
Virulence of malaria is associated with differential expression of Plasmodium falciparum var gene subgroups in a case-control study
Kaestli M, Cockburn IA, Cortés A, Baea K, Rowe JA and Beck HP
J Infect Dis, 193 (11), 1567-1574 (2006)
Aminoacyl-tRNA synthetases: a complex system beyond protein synthesis
Bori-Sanz T, Guitart -Rodés T and Ribas de Pouplana L
Contributions to Science, 3 (2), 149-165 (2006)
Adhesion of Plasmodium falciparum-infected red blood cells to CD36 under flow is enhanced by the cerebral malaria-protective trait South-East Asian ovalocytosis
Cortés A, Mellombo M, Mgone CS, Beck H-P, Reeder JC and Cooke BM
Mol Biochem Parasitol, 142 (2), 252-257 (2005)
Why does the genetic code include only 20 amino acids?
Ribas de Pouplana L
IUBMB Life, 57 (7), 523-524 (2005)
The genetic code and the origin of life
Ribas de Pouplana L, Editor
Plenum Press, New York, USA (2005)
Alanyl-tRNA synthetase
Ribas de Pouplana L, Musier-Forsyth K and Schimmel P
In Aminoacyl-tRNA synthetases (Ibba, Franclyn and Cusack, Eds), Landes Biosciences (Georgetown, USA), 241-246 (2005)
Regulation of RNA function by aminoacylation and editing?
Geslain R and Ribas de Pouplana L
Trends Genet, 20 (12), 604-610 (2004)
A domain for editing by an archaebacterial tRNA synthetase
Beebe K, Merriman E, Ribas De Pouplana L and Schimmel P
Proc Natl Acad Sci USA, 101 (16), 5958-5963 (2004)
Alanyl-tRNA synthetase crystal structure and design for acceptor-stem recognition
Swairjo MA, Otero FJ, Yang XL, Lovato MA, Skene RJ, McRee DE, Ribas de Pouplana L and Schimmel P
Mol Cell, 13 (6), 829-841 (2004)
Aminoacylations of tRNAs: record-keepers for the genetic code
Ribas de Pouplana L and Schimmel P
In Protein Synthesis & Ribosome Structure: Translating the Genome (Nierhaus KH, Wilson DN, Ed), Wiley-VCH, 169 (2004)
Crystal structures that suggest late development of genetic code components for differentiating aromatic side chains
Yang XL, Otero FJ, Skene RJ, McRee DE, Schimmel P and Ribas de Pouplana L
Proc Natl Acad Sci USA, 100 (26), 15376-15380 (2003)
A noncognate aminoacyl-tRNA synthetase that may resolve a missing link in protein evolution
Skouloubris S, Ribas de Pouplana L, De Reuse H and Hendrickson TL
Proc Natl Acad Sci USA, 100 (20), 11297-11302 (2003)
Elucidation of tRNA-dependent editing by a class II tRNA synthetase and significance for cell viability
Beebe K, Ribas De Pouplana L and Schimmel P
EMBO J, 22 (3), 668-675 (2003)
Aminoacyl-tRNA synthetases: potential markers of genetic code development
Ribas de Pouplana L and Schimmel P
Trends Biochem Sci, 26 (10), 591-596 (2001)
Laboratori de traducció genètica
© Photos by Gianluca Battista/Massimiliano Minocri
Lluis Ribas
Cap de Grup
ICREA Research Professor
Tel Oficina : +34 93 40 34868
Tel Lab : +34 93 403 48 67
correu-e : lluis.ribasirbbarcelona.org
Investigadors Postdoctorals
Adélaïde Saint-léger
e-mail: adelaide.saint.legerirbbarcelona.org
David Piñeyro
tel +34 93 40 34964
e-mail: david.pineyroirbbarcelona.org
Francisco Miguel Torres
tel +34 93 40 34867
e-mail: franciscomiguel.torresirbbarcelona.org
Tanit Guitart
tel +34 93 40 34867
e-mail: tanit.guitartirbbarcelona.org
Valerie Margarita Crowley
tel +34 93 40 34867
e-mail: valerie.crowleyirbbarcelona.org
Estudiants de Doctorat
Daria Picchioni
tel +34 93 40 34867
e-mail: daria.picchioniirbbarcelona.org
Eva Maria Novoa
tel +34 93 40 34867
e-mail: eva.novoairbbarcelona.org
Tècnics de Laboratori
Anna Tor
tel +34 93 40 34867
e-mail: anna.torirbbarcelona.org
Noelia Camacho
tel +34 93 40 34867
e-mail: noelia.camachoirbbarcelona.org
RSS
facebook
YouTube
