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Proteins are fundamental to cellular function, influencing various aspects of cellular behavior and ultimately defining the phenotype of cells and organisms. In diseases like cancer, aberrant protein behavior, such as mutations or overexpression, plays a significant role in promoting tumor growth. Analyzing proteins within tumors can offer insights crucial for diagnosis, prognosis, treatment, and drug development. Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)-based proteomics has revolutionized our ability to study proteins, allowing for the analysis of thousands of different proteins in biological samples rapidly. This technique has proven instrumental in advancing our understanding of diseases, including cancer. LC-MS-based proteomics is versatile and can be tailored to address specific scientific questions, such as the specific analysis of newly synthesized proteins during perturbations in biological systems. One emerging area is chemoproteomics, which focuses on understanding drug action by identifying the proteins targeted by drugs. Chemoproteomics techniques, such as activity-based protein profiling (ABPP), offer a means to monitor both on- and off-target interactions of small molecule drugs. This approach accelerates our understanding of disease mechanisms and aids in drug development. The thesis introduces a novel chemoproteomic technique called PhosID-ABPP, which enables the precise analysis of drug-protein interactions at a site-specific level using phosphonate affinity tags. These tags, initially developed for analyzing protein synthesis, allow for the selective enrichment of peptides bound to an ABP, thereby facilitating the identification of drug binding sites. By applying PhosID-ABPP, the thesis enhances our understanding of drug action through various investigations. Chapter 1 provides an overview of mass spectrometry-based proteomics and the role of chemoproteomic strategies in drug development. ABPP, as a chemoproteomic technique, offers a means t

Producción Científica, Billions of cells die in us every hour, and our tissues do not shrink because there is a natural regulation where Cell Death (CD) is balanced with cell division. The process in which cells eliminate themselves in a controlled manner is called Programmed Cell Death (PCD). The PCD plays an important role during embryonic development, in maintaining homeostasis of the body’s tissues, and in the elimination of damaged cells, under a wide range of physiological and developmental stimuli. A multitude of protein mediators of PCD have been identified and signals have been found to utilize common pathways elucidating the proteins involved. This narrative review focuses on caspase-dependent and caspase-independent PCD pathways. Included are studies of caspase-dependent PCD such as Anoikis, Catastrophe Mitotic, Pyroptosis, Emperitosis, Parthanatos and Cornification, and Caspase-Independent PCD as Wallerian Degeneration, Ferroptosis, Paraptosis, Entosis, Methuosis, and Extracellular Trap Abnormal Condition (ETosis), as well as neutrophil extracellular trap abnormal condition (NETosis) and Eosinophil Extracellular Trap Abnormal Condition (EETosis). Understanding PCD from those reported in this review could shed substantial light on the processes of biological homeostasis. In addition, identifying specific proteins involved in these processes is mandatory to identify molecular biomarkers, as well as therapeutic targets. This knowledge could provide the ability to modulate the PCD response and could lead to new therapeutic interventions in a wide range of diseases., Junta de Castilla y León, Consejería de Educación y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) - (Plan TCUE 2021-2023, 134/2021) - (grant SO002P23)

[Resumen] La artrosis es la enfermedad reumática más prevalente en la población adulta y una de las principales causas de discapacidad crónica siendo la rodilla la articulación más frecuentemente afectada. Tradicionalmente se ha considerado una afectación exclusiva del cartílago, pero hoy sabemos que el proceso artrósico involucra de forma activa a todos los tejidos de la articulación. En este trabajo se analiza por primera vez el proteoma del menisco de pacientes con signos leves de degeneración articular para explorar su papel en las fases tempranas de la artrosis. La identificación de un panel de proteínas moduladas en base a un patrón de daño articular progresivo sugiere un intento de reparación en las primeras etapas del proceso artrósico. Actualmente la artrosis no tiene cura, por lo que el desarrollo de herramientas que faciliten su diagnóstico precoz facilitaría la aplicación de estrategias preventivas sobre aquellos individuos en alto riesgo de desarrollar daños estructurales en la articulación para así prevenir o retrasar la progresión de la enfermedad. En este trabajo, se han desarrollado y validado dos modelos pronóstico, basados en novedosos biomarcadores proteicos, para la predicción de la incidencia de la artrosis radiográfica de rodilla durante los próximos 96 meses., [Resumo] A artrose é a enfermidade reumática máis prevalecente na poboación adulta e unha das principais causas de discapacidade crónica sendo o xeonllo a articulación máis afectada. Tradicionalmente considerouse a artrose como unha afectación exclusiva da cartilaxe, pero hoxe sabemos que afecta de forma activa a todos os tecidos da articulación. Neste traballo analízase por primeira vez o proteoma do menisco de pacientes con signos leves de dexeneración articular para explorar o seu papel nas fases temperás da artrose. A identificación dun panel de proteínas moduladas en base a un patrón de dano articular progresivo suxire un intento de reparación nas primeiras etapas do proceso artrósico. Na actualidades a artrose non ten cura, polo que o desenvolvemento de ferramentas que faciliten o seu diagnóstico precoz melloraría a aplicación de estratexias preventivas sobre aqueles individuos en alto risco de evolucionar cara sufrir danos estruturais na articulación e así tratar de previr ou atrasar a progresión da enfermidade. Neste traballo, validaronse dous modelos prognóstico, baseados en novos biomarcadores proteicos, para a predicción da incidencia da artrose radiográfica de xeonllo nos próximos 96 meses., [Abstract] Osteoarthritis is one of the most prevalent and disabling rheumatic diseases in elderly people with the knee being the joint most frequently affected. Osteoarthritis is not simply a process of wear and tear affecting articular cartilage but rather a disease of the entire joint. Here, the proteomic profile of meniscus from patients with mild signs of joint degeneration was analysed to explore the role of the meniscal damage in early osteoarthritis. A panel of proteins based on a modulation pattern of progressive meniscal damage was provided suggesting a first attempt to restore the joint homeostasis at early disease stages. Currently there is no effective therapy for osteoarthritis. Therefore, there is a major interest in the development of tools useful to predict the prospective development of osteoartritis, in order to prevent or slow the course of the disease through a prompt management of the patients. In the present work, two prognostic models, based on novel protein biomarkers, were developed and validated to predict the incidence of radiographic knee osteoarthritis over the next 96- months.

Obxectivo: Analizar a estrutura do proteoma periodontal e a expresión diferencial das proteínas detectadas en fluído crevicular xinxival (FCX) de pacientes periodontais non fumadores, fumadores e exfumadores, mediante “sequential window acquisition of all theoretical mass spectra” (SWATH-MS), para investigar o impacto do hábito do tabaquismo no proteoma periodontal. Material e métodos: Recolléronse mostras de FCX de 40 suxeitos con periodontite en estadio III-IV segundo a clasificación de 2018, divididos en tres grupos de acordo co hábito de fumar: 13 non fumadores, 17 fumadores e 10 exfumadores. As mostras analizáronse mediante a técnica proteómica SWATH-MS, e as proteínas identificáronse empregando a base de datos UniProt específica para humanos. Primeiro, avaliouse a estrutura do proteoma periodontal mediante análise de compoñentes principais (ACP) nos tres grupos clínicos; e logo, comparouse a expresión das proteínas cuantificadas. As proteínas cun valor p <0,05 e un tamaño do efecto absoluto >0,2 consideráronse diferencialmente expresadas. Resultados: Cuantificáronse 250 proteínas no FCX. A estrutura do proteoma non foi diferente entre non fumadores, fumadores e exfumadores. Considerando a expresión proteica, 23 moléculas expresáronse de forma diferencial en non fumadores fronte fumadores, das cales sete estiveron sobreexpresadas (tamaño do efecto: 0,85) e 16 subexpresadas (-0,24 --1,24). En non fumadores fronte exfumadores, 17 proteínas atopáronse diferencialmente expresadas, 15 sobreexpresadas (0,54 - 1,26) e dúas subexpresadas (-0,90 - -0,92). Por último, oito proteínas detectáronse con expresión diferencial en exfumadores fronte a fumadores, unha regulada á alza (1,07) e sete reguladas á baixa (-0,53 - -0,95). Conclusións: Aínda que a estrutura do proteoma non é significativamente diferente entre os tres grupos clínicos, en pacientes periodontais fumadores, hai diversas proteínas diferencialmente expresadas con respecto aos suxeitos que nunca fumaron, poten, Objetivo: Analizar la estructura del proteoma periodontal y la expresión diferencial de las proteínas detectadas en fluído crevicular gingival (FCG) de pacientes periodontales no fumadores, fumadores y exfumadores, mediante “sequential window acquisition of all theoretical mass spectra” (SWATH-MS), para investigar el impacto del hábito tabáquico en el proteoma periodontal. Material y métodos: Se recogieron muestras de FCG de 40 sujetos con periodontitis en estadio III-IV según la clasificación de 2018, divididos en tres grupos de acuerdo con el hábito tabáquico: 13 no fumadores, 17 fumadores y 10 exfumadores. Las muestras se analizaron mediante la técnica proteómica SWATH-MS, y las proteínas se identificaron empleando la base de datos UniProt específica para humanos. Primero, se evaluó la estructura del proteoma periodontal de las muestras de FCG mediante análisis de componentes principales (ACP) en los tres grupos clínicos; y luego, se comparó la expresión de las proteínas cuantificadas. Las proteínas con un valor p <0,05 y un tamaño del efecto absoluto >0,2 se consideraron diferencialmente expresadas. Resultados: Se cuantificaron 250 proteínas en el FCG. La estructura del proteoma no fue significativamente diferente entre no fumadores, fumadores y exfumadores. Considerando la expresión proteica, 23 moléculas se expresaron de forma diferencial en no fumadores frente a fumadores, de las cuales siete estuvieron sobreexpresadas (tamaño do efecto: 0,85) e 16 subexpresadas (-0,24 - -1,24). En no fumadores frente a exfumadores, 17 proteínas se encontraron diferencialmente expresadas, 15 sobreexpresadas (0,54 - 1,26) y dos subexpresadas (-0,90 - -0,92). Por último, ocho proteínas se detectaron con expresión diferencial en exfumadores frente a fumadores, una regulada al alza (1,07) y siete reguladas a la baja (-0,53 - -0,95). Conclusiones: Aunque la estructura del proteoma no es significativamente diferente entre los tres grupos clínicos, en pacientes periodontales fumador, Aim: To analyse the structure of the periodontal proteome and the differential expression of proteins detected in gingival crevicular fluid (GCF) from non-smoking, smoking and former smoking periodontal patients, by “sequential window acquisition of all theoretical mass spectra” (SWATH-MS), to investigate the impact of smoking on the periodontal proteome. Material and methods: GCF samples were collected from 40 subjects with stage III-IV periodontitis according to the 2018 classification, divided into three groups according to smoking status: 13 non-smokers, 17 smokers and 10 former smokers. The samples were analysed using the proteomic technique SWATH-MS, and proteins were identified employing UniProt human-specific database. First, the periodontal proteome structure of the GCF samples was assessed using principal component analysis (PCA) in the three clinical groups, and then expression of the quantified proteins was compared. Those proteins with a p-value <0.05 and an absolute effect size >0.2 were considered differentially expressed. Results: A total of 250 proteins in GCF were quantified. The proteome structure was not significantly different between non-smokers, smokers and former smokers. Considering protein expression, 23 molecules were differentially expressed in non-smokers vs smokers, of which seven were upregulated (effect size: 0.85) and 16 were downregulated (-0.24 - -1.24). In non-smokers vs former smokers, 17 proteins were found differentially expressed, 15 upregulated (0.54 - 1.26) and two downregulated (-0.90 - -0.92). Finally, eight proteins were detected differentially expressed in former smokers vs smokers, one upregulated (1.07) and seven downregulated (-0.53 - -0.95). Conclusions: Although the proteome structure is not significantly different between the three clinical groups, in periodontal smokers, several proteins are differentially expressed compared to never smokers, enhancing several keratins linked to innate immunity and proteins associ

El liquen plano oral (LPO) afecta a aproximadamente al 1% de la población mundial y se considera un trastorno oral potencialmente maligno (TOPM). Sin embargo, cuando se valoran los criterios histopatológicos se denota una controversia entre los investigadores, especialmente en relación a la presencia de displasia epitelial como criterio diagnóstico de exclusión para el LPO. Muchos patólogos consideran actualmente la presencia de displasia epitelial como un criterio de exclusión. En este estudio, se examinaron los perfiles moleculares de la displasia epitelial oral con características liquenoides (OLD), LPO y DEO para determinar si OLD representa una entidad separada. Se utilizaron muestras parafinadas para el análisis proteómico con LC-MS/MS y posteriormente el SWATH-MS para la identificación y cuantificación de proteínas. Se analizaron y perfilaron los proteomas de tejido de los tres grupos. Se identificaron un total de 366 proteínas. Se realizaron tres comparaciones: DEO frente LPO, OLD frente DEO y DEO frente OLD. El análisis de expresión diferencial reveló siete proteínas con diferencias significativas (p<0.05) en DEO en comparación con LPO. En la segunda comparación se identificaron 15 proteínas, y en la tercera se identificaron 12 proteínas. Los resultados del análisis proteómico revelaron que OLD no es una entidad patológica distinta, aunque se asemeja mucho a DEO. Sin embargo, se destacó que la displasia epitelial no debe considerarse un criterio de exclusión para el LPO desde una perspectiva proteómica. Además, se observó una alta expresión de genes relacionados con funciones biológicas en OLD y DEO, y baja expresión en LPO. El enriquecimiento funcional reveló vías y ontologías significativas relacionadas con la señalización inflamatoria y la respuesta inmunológica en todos los subgrupos. En conclusión, los datos proteómicos obtenidos en este estudio indican que OLD no representa una entidad patológica independiente, aunque se encuentra estrechamente relaci, O liquen plano oral (LPO) afecta aproximadamente ao 1% da poboación mundial e agora considérase un trastorno oral potencialmente maligno (TOPM). Con todo, cando se valoran os criterios histopatolóxicos denótase unha controversia entre os investigadores, especialmente en relación coa presenza de displasia epitelial como criterio diagnóstico de exclusión para o LPO. Moitos patólogos consideran actualmente a presenza de displasia epitelial como un criterio de exclusión. Neste estudo, examináronse os perfís moleculares da displasia epitelial oral con características liquenoides (OLD), LPO e DEO para determinar se OLD representa unha entidade separada. Utilizáronse mostras parafinadas para o análisis proteómico con LC-MS/MS e posteriormente co SWATH-MS para a identificación e cuantificación de proteínas. Analizáronse e perfiláronse os proteomas de tecido dos tres grupos. Identificáronse un total de 366 proteínas. Realizaronse tres comparacións: DEO fronte a LPO, OLD fronte a DEO e DEO fronte a OLD. A análise de expresión diferencial revelou sete proteínas con diferenzas significativas (p<0.05) en DEO en comparación con LPO. Na segunda comparación identificáronse 15 proteínas e na terceira identificáronse 12 proteínas. Os resultados da análise proteómica revelaron que OLD non é unha entidade patolóxica distinta, aínda que se asemella moito a DEO. Con todo, sinalouse que a displasia epitelial non debe considerarse un criterio de exclusión para o LPO desde unha perspectiva proteómica. Ademais, observouse unha alta expresión de xenes relacionados con funcións biolóxicas en OLD e DEO e baixa expresión en LPO. O enriquecemento funcional revelou vias e ontoloxías significativas relacionadas coa sinalización inflamatoria e a resposta inmunolóxica en todos os subgrupos. En conclusión, os datos proteómicos obtidos neste estudo indican que OLD non representa unha entidade patolóxica independente, aínda que está estreitamente relacionada con DEO. Resáltase tamén a importancia de rec, The oral lichen planus (OLP) affects approximately 1% of the world's population and is considered a potentially malignant oral disorder (PMOD). However, there is controversy among researchers, particularly regarding the presence of epithelial dysplasia as a diagnostic criterion for exclusion in OLP. Many pathologists currently consider the presence of epithelial dysplasia as an exclusion criterion. In this study, we examined the molecular profiles of Oral Epithelial Dysplasia with Lichenoid Features (OLD), OLP, and OED to determine if OLD represents a separate entity. Paraffin-embedded samples were used for proteomic analysis with LC-MS/MS, and subsequently SWATH-MS was employed for protein identification and quantification. The tissue proteomes of the three groups were analyzed and profiled. A total of 366 proteins were identified. Three comparisons were conducted: OED versus OLP, OLD versus OED, and OED versus OLD. Differential expression analysis revealed seven proteins with significant differences (p<0.05) in OED compared to OLP. Fifteen proteins were identified in the second comparison, and twelve proteins in the third comparison. The results of the proteomic analysis revealed that OLD is not a distinct pathological entity, although it closely resembles OED. However, it was highlighted that epithelial dysplasia should not be considered an exclusion criterion for OLP from a proteomic perspective. Additionally, a high expression of genes related to biological functions was observed in OLD and OED, while low expression was observed in OLP. Functional enrichment analysis revealed significant pathways and ontologies related to inflammatory signaling and immune response in all subgroups. In conclusion, the proteomic data obtained in this study indicates that OLD does not represent an independent pathological entity, although it is closely related to OED. Furthermore, the importance of reconsidering the presence of epithelial dysplasia as an exclusion criterion for th

[Abstract] Breast cancer (BC) and Colorectal adenocarcinoma (COREAD) are major health problems worldwide. While significant progress has been made in understanding their molecular subtypes and genetics, a cure remains elusive. An emerging area of interest is the role of RNA-binding proteins (RBPs) in the development and progression of these cancers. RBPs are critical regulators of every hallmark of cancer and could serve as sensitive biomarkers for diagnosis, prognosis, and potential targets. In COREAD, a multidata integration strategy identified putative roles of NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1, and CSE1L in the progression of colon cancer (COAD) and rectal cancer (READ). FKBP1A, NOP56, and NAT10 mRNA expression may predict poor prognosis in COREAD and COAD patients. In BC, integrated in silico analyses of human RBPs in major cancer databases revealed five putative BC RBPs (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF, and SF3A3) with robust oncogenic features. PUF60 and SF3A3 were identified as central elements of a spliceosome-related cluster involving RBPs and cancer driver genes (CDGs). RBPs hold significant potential as diagnostic, prognostic, and therapeutic targets in BC, COAD, and READ. Further research on these RBPs is crucial to unveil their molecular mechanisms, validate their clinical potential, and develop novel treatment strategies., [Resumen] El cáncer de mama (BC, por sus siglas en inglés) y el adenocarcinoma colorrectal (COREAD, por sus siglas en inglés) son importantes problemas de salud a nivel mundial. Si bien se ha logrado un progreso significativo en la comprensión de sus subtipos moleculares y su genética, la cura sigue siendo difícil de alcanzar. Un área emergente de interés es el papel de las proteínas de unión al ARN (RBPs, por sus siglas en inglés) en el desarrollo y progresión de estos cánceres. Las RBPs son reguladoras críticas de todas las características del cáncer y podrían servir como biomarcadores sensibles para el diagnóstico, el pronóstico y dianas terapéuticas potenciales. En COREAD, una estrategia de integración de datos múltiples identificó roles putativos de NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1 y CSE1L en la progresión del cáncer de colon (COAD, por sus siglas en inglés) y el cáncer de recto (READ, por sus siglas en inglés). La expresión del ARNm de FKBP1A, NOP56 y NAT10 puede predecir un mal pronóstico en pacientes con COREAD y COAD. En BC, los análisis in silico integrados de las RBPs en las principales bases de datos de cáncer revelaron cinco RBPs implicadas en BC (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF y SF3A3) con características oncogénicas sólidas. PUF60 y SF3A3 se identificaron como elementos centrales de un grupo relacionado con espliceosoma que involucra RBPs y genes conductores del cáncer (CDG, por sus siglas en inglés). Las RBPs tienen un potencial significativo como dianas diagnósticas, pronósticas y terapéuticas en BC, COAD y READ. La investigación adicional sobre estas RBPs es crucial para revelar sus mecanismos moleculares, validar su potencial clínico y desarrollar nuevas estrategias de tratamiento., [Resumo] O cancro de mama (BC, Breast Cancer em inglês) e o adenocarcinoma colorrectal (COREAD, Colorectal Adenocarcinoma em inglês) son problemas de saúde importantes a nivel mundial. Aínda que se logrou un progreso significativo na comprensión dos seus subtipos moleculares e a súa xenética, a cura segue sendo difícil de alcanzar. Unha área emerxente de interese é o papel das proteínas de unión ao ARN (RBPs, RNA-Binding Proteins en inglés) no desenvolvemento e progresión destes cancros. As RBPs son reguladoras críticas de todas as características do cancro e poderían servir como biomarcadores sensibles para o diagnóstico, o pronóstico e posibles dianas terapéuticas. En COREAD, unha estratexia de integración de datos múltiples identificou roles putativos de NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1 e CSE1L na progresión do cancro de colon (COAD em inglês) e o cancro de recto (READ em inglês). A expresión do ARNm de FKBP1A, NOP56 e NAT10 pode predicir un mal pronóstico en pacientes con COREAD e COAD. En BC, os análises in silico integrados das RBPs nas principais bases de datos de cancro revelaron cinco RBPs implicadas en BC (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF e SF3A3) con características oncogénicas sólidas. PUF60 e SF3A3 identificáronse como elementos centrais dun grupo relacionado co espliceosoma que involucra RBPs e xenes condutores do cancro (CDG em inglês). As RBPs teñen un potencial significativo como dianas diagnósticas, pronósticos e terapéuticas en BC, COAD e READ. A investigación adicional sobre estas RBPs é crucial para revelar os seus mecanismos moleculares, validar o seu potencial clínico e desenvolver novas estratexias de tratamento.

[Abstract] Breast cancer (BC) and Colorectal adenocarcinoma (COREAD) are major health problems worldwide. While significant progress has been made in understanding their molecular subtypes and genetics, a cure remains elusive. An emerging area of interest is the role of RNA-binding proteins (RBPs) in the development and progression of these cancers. RBPs are critical regulators of every hallmark of cancer and could serve as sensitive biomarkers for diagnosis, prognosis, and potential targets. In COREAD, a multidata integration strategy identified putative roles of NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1, and CSE1L in the progression of colon cancer (COAD) and rectal cancer (READ). FKBP1A, NOP56, and NAT10 mRNA expression may predict poor prognosis in COREAD and COAD patients. In BC, integrated in silico analyses of human RBPs in major cancer databases revealed five putative BC RBPs (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF, and SF3A3) with robust oncogenic features. PUF60 and SF3A3 were identified as central elements of a spliceosome-related cluster involving RBPs and cancer driver genes (CDGs). RBPs hold significant potential as diagnostic, prognostic, and therapeutic targets in BC, COAD, and READ. Further research on these RBPs is crucial to unveil their molecular mechanisms, validate their clinical potential, and develop novel treatment strategies., [Resumen] El cáncer de mama (BC, por sus siglas en inglés) y el adenocarcinoma colorrectal (COREAD, por sus siglas en inglés) son importantes problemas de salud a nivel mundial. Si bien se ha logrado un progreso significativo en la comprensión de sus subtipos moleculares y su genética, la cura sigue siendo difícil de alcanzar. Un área emergente de interés es el papel de las proteínas de unión al ARN (RBPs, por sus siglas en inglés) en el desarrollo y progresión de estos cánceres. Las RBPs son reguladoras críticas de todas las características del cáncer y podrían servir como biomarcadores sensibles para el diagnóstico, el pronóstico y dianas terapéuticas potenciales. En COREAD, una estrategia de integración de datos múltiples identificó roles putativos de NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1 y CSE1L en la progresión del cáncer de colon (COAD, por sus siglas en inglés) y el cáncer de recto (READ, por sus siglas en inglés). La expresión del ARNm de FKBP1A, NOP56 y NAT10 puede predecir un mal pronóstico en pacientes con COREAD y COAD. En BC, los análisis in silico integrados de las RBPs en las principales bases de datos de cáncer revelaron cinco RBPs implicadas en BC (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF y SF3A3) con características oncogénicas sólidas. PUF60 y SF3A3 se identificaron como elementos centrales de un grupo relacionado con espliceosoma que involucra RBPs y genes conductores del cáncer (CDG, por sus siglas en inglés). Las RBPs tienen un potencial significativo como dianas diagnósticas, pronósticas y terapéuticas en BC, COAD y READ. La investigación adicional sobre estas RBPs es crucial para revelar sus mecanismos moleculares, validar su potencial clínico y desarrollar nuevas estrategias de tratamiento., [Resumo] O cancro de mama (BC, Breast Cancer em inglês) e o adenocarcinoma colorrectal (COREAD, Colorectal Adenocarcinoma em inglês) son problemas de saúde importantes a nivel mundial. Aínda que se logrou un progreso significativo na comprensión dos seus subtipos moleculares e a súa xenética, a cura segue sendo difícil de alcanzar. Unha área emerxente de interese é o papel das proteínas de unión ao ARN (RBPs, RNA-Binding Proteins en inglés) no desenvolvemento e progresión destes cancros. As RBPs son reguladoras críticas de todas as características do cancro e poderían servir como biomarcadores sensibles para o diagnóstico, o pronóstico e posibles dianas terapéuticas. En COREAD, unha estratexia de integración de datos múltiples identificou roles putativos de NOP56, RBM12, NAT10, FKBP1A, EMG1 e CSE1L na progresión do cancro de colon (COAD em inglês) e o cancro de recto (READ em inglês). A expresión do ARNm de FKBP1A, NOP56 e NAT10 pode predicir un mal pronóstico en pacientes con COREAD e COAD. En BC, os análises in silico integrados das RBPs nas principais bases de datos de cancro revelaron cinco RBPs implicadas en BC (PUF60, TFRC, KPNB1, NSF e SF3A3) con características oncogénicas sólidas. PUF60 e SF3A3 identificáronse como elementos centrais dun grupo relacionado co espliceosoma que involucra RBPs e xenes condutores do cancro (CDG em inglês). As RBPs teñen un potencial significativo como dianas diagnósticas, pronósticos e terapéuticas en BC, COAD e READ. A investigación adicional sobre estas RBPs é crucial para revelar os seus mecanismos moleculares, validar o seu potencial clínico e desenvolver novas estratexias de tratamento.

La globalización ha generado redes de distribución más complejas y fragmentadas, que conllevan una mayor probabilidad de introducción y reemergencia de microorganismos alterantes y patógenos en alimentos. Tradicionalmente, los agentes microbiológicos patógenos y alterantes en alimentos se han identificado mediante métodos de aislamiento, y consecuente caracterización morfológica, fisiológica y bioquímica. Estos métodos son tediosos y precisan varios días para ser completados, por lo que no responden a las nuevas necesidades de una industria alimentaria global. Los nuevos desafíos en el control de la inocuidad alimentaria requieren de métodos de detección y caracterización precoz, no solo para reducir la morbilidad y la mortalidad relativas a las ETA, sino también para evitar pérdidas económicas tanto al productor como al distribuidor de alimentos. Por tanto, el principal objetivo de esta Tesis Doctoral ha sido desarrollar y optimizar protocolos de identificación y caracterización de bacterias alterantes y patógenos en alimentos, usando tecnologías de última generación (ómicas). Específicamente, el trabajo se ha centrado en el género Enterococcus debido a su naturaleza dual, y a un patógeno emergente como Raoultella ornithinolytica. Para ello se desarrollaron metodologías analíticas sensibles y precisas, basadas en la genómica y en la proteómica.

[Resumen] La artrosis es la enfermedad reumática más prevalente en la población adulta y una de las principales causas de discapacidad crónica siendo la rodilla la articulación más frecuentemente afectada. Tradicionalmente se ha considerado una afectación exclusiva del cartílago, pero hoy sabemos que el proceso artrósico involucra de forma activa a todos los tejidos de la articulación. En este trabajo se analiza por primera vez el proteoma del menisco de pacientes con signos leves de degeneración articular para explorar su papel en las fases tempranas de la artrosis. La identificación de un panel de proteínas moduladas en base a un patrón de daño articular progresivo sugiere un intento de reparación en las primeras etapas del proceso artrósico. Actualmente la artrosis no tiene cura, por lo que el desarrollo de herramientas que faciliten su diagnóstico precoz facilitaría la aplicación de estrategias preventivas sobre aquellos individuos en alto riesgo de desarrollar daños estructurales en la articulación para así prevenir o retrasar la progresión de la enfermedad. En este trabajo, se han desarrollado y validado dos modelos pronóstico, basados en novedosos biomarcadores proteicos, para la predicción de la incidencia de la artrosis radiográfica de rodilla durante los próximos 96 meses., [Resumo] A artrose é a enfermidade reumática máis prevalecente na poboación adulta e unha das principais causas de discapacidade crónica sendo o xeonllo a articulación máis afectada. Tradicionalmente considerouse a artrose como unha afectación exclusiva da cartilaxe, pero hoxe sabemos que afecta de forma activa a todos os tecidos da articulación. Neste traballo analízase por primeira vez o proteoma do menisco de pacientes con signos leves de dexeneración articular para explorar o seu papel nas fases temperás da artrose. A identificación dun panel de proteínas moduladas en base a un patrón de dano articular progresivo suxire un intento de reparación nas primeiras etapas do proceso artrósico. Na actualidades a artrose non ten cura, polo que o desenvolvemento de ferramentas que faciliten o seu diagnóstico precoz melloraría a aplicación de estratexias preventivas sobre aqueles individuos en alto risco de evolucionar cara sufrir danos estruturais na articulación e así tratar de previr ou atrasar a progresión da enfermidade. Neste traballo, validaronse dous modelos prognóstico, baseados en novos biomarcadores proteicos, para a predicción da incidencia da artrose radiográfica de xeonllo nos próximos 96 meses., [Abstract] Osteoarthritis is one of the most prevalent and disabling rheumatic diseases in elderly people with the knee being the joint most frequently affected. Osteoarthritis is not simply a process of wear and tear affecting articular cartilage but rather a disease of the entire joint. Here, the proteomic profile of meniscus from patients with mild signs of joint degeneration was analysed to explore the role of the meniscal damage in early osteoarthritis. A panel of proteins based on a modulation pattern of progressive meniscal damage was provided suggesting a first attempt to restore the joint homeostasis at early disease stages. Currently there is no effective therapy for osteoarthritis. Therefore, there is a major interest in the development of tools useful to predict the prospective development of osteoartritis, in order to prevent or slow the course of the disease through a prompt management of the patients. In the present work, two prognostic models, based on novel protein biomarkers, were developed and validated to predict the incidence of radiographic knee osteoarthritis over the next 96- months.

G-protein-coupled receptors (GPCRs) are cell membrane proteins of relevance as therapeutic targets, and are associated to the development of treatments for illnesses such as diabetes, Alzheimer’s, or even cancer. Therefore, comprehending the underlying mechanisms of the receptor functional properties is of particular interest in pharmacoproteomics and in disease therapy at large. Their interaction with ligands elicits multiple molecular rearrangements all along their structure, inducing activation pathways that distinctly influence the cell response. In this work, we studied GPCR signaling pathways from molecular dynamics simulations as they provide rich information about the dynamic nature of the receptors. We focused on studying the molecular properties of the receptors using deep-learning-based methods. In particular, we designed and trained a one-dimensional convolution neural network and illustrated its use in a classification of conformational states: active, intermediate, or inactive, of the ß2 -adrenergic receptor when bound to the full agonist BI-167107. Through a novel explainability-oriented investigation of the prediction results, we were able to identify and assess the contribution of individual motifs (residues) influencing a particular activation pathway. Consequently, we contribute a methodology that assists in the elucidation of the underlying mechanisms of receptor activation–deactivation., This research was funded by Spanish PID2019-104551RB-I00 research project., Peer Reviewed, Postprint (published version)