Presentazione da parte dell'autore prof. Gabriele Grassi

In questa pubblicazione ci siamo concentrati sullo studio dei meccanismi molecolari tramite cui le cellule adulte rispondono agli stimoli meccanici esterni. L’asse YAP-TEAD risponde all'interazione cellula-cellula anche controllando l’espressione di geni che codificano per le proteine presenti nelle “focal adhesion”. In questo modo, YAP-TEAD contribuisce alla caratteristiche del citoscheletro di fatto controllando le proprietà meccaniche e quindi molte delle funzioni delle cellule adulte. In questo lavoro dimostriamo che nelle cellule pluripotenti staminali l’azione di YAP-TEAD dipende dall’azione dell’asse Tankyrase-AMOT.

Questi dati contribuiscono a chiarire i meccanismi molecolari che regolano il comportamento delle cellule pluripotenti staminali in risposta a stimoli esterni quale la rigidità della matrice cellulare e l’ interazione cellula-cellula.

Questo lavoro è il risultato di una collaborazione tra il gruppo del prof G. Grassi ed il gruppo del prof G. Forte (International Clinical Research Center (ICRC) of St Anne’s University Hospital, Brno, Czech Republic).

Abstract

The tight regulation of cytoskeleton dynamics is required for a number of cellular processes, including migration, division and differentiation. YAP–TEAD respond to cell–cell interaction and to substrate mechanics and, among their downstream effects, prompt focal adhesion (FA) gene transcription, thus contributing to FA-cytoskeleton stability. This activity is key to the definition of adult cell mechanical properties and function. Its regulation and role in pluripotent stem cells are poorly understood. Human PSCs display a sustained basal YAP-driven transcriptional activity despite they grow in very dense colonies, indicating these cells are insensitive to contact inhibition. PSC inability to perceive cell–cell interactions can be restored by tampering with Tankyrase enzyme, thus favouring AMOT inhibition of YAP function. YAP–TEAD complex is promptly inactivated when germ layers are specified, and this event is needed to adjust PSC mechanical properties in response to physiological substrate stiffness. By providing evidence that YAP–TEAD1 complex targets key genes encoding for proteins involved in cytoskeleton dynamics, we suggest that substrate mechanics can direct PSC specification by influencing cytoskeleton arrangement and intracellular tension. We propose an aberrant activation of YAP–TEAD1 axis alters PSC potency by inhibiting cytoskeleton dynamics, thus paralyzing the changes in shape requested for the acquisition of the given phenotype.