[en] Cancer cells require high levels of protein synthesis to sustain tumor growth. Thus, in many tumor types, such as colorectal cancer, ribosome biogenesis is frequently hyperactivated to meet the high anabolic demand. Our group has discovered a biochemical complex composed of the RNA-binding protein LARP1 and the 40S ribosomal subunit that stabilizes the family of 5′TOP mRNAs, which encode ribosome biogenesis factors. Under unfavorable growth conditions that lead to mTOR inhibition-the principal sensor of cellular metabolism-the 40S-LARP1 complex protects 5′TOP transcripts during translational repression. In these conditions, the 40S-LARP1-5′TOP mRNA complex acts as an anabolic reserve that cells can draw upon to produce new ribosomes, and thus regain protein synthesis capacity, when internal and external cues become favorable again. However, how this biochemical complex assembles in response to restrictive metabolic conditions, and its precise molecular composition, remain unknown. To address this, we have characterized the 40S-LARP1 interactome under various mTOR-inhibitory conditions by mass spectrometry. This analysis revealed that the 40S-LARP1 complex associates with proteins involved in RNA regulation and translation, ribosome biogenesis, mitochondrial translation, and intracellular organization. Functional follow-up identified the RNA-binding protein ILF3 and the mitochondrial protein PHB1 as potential new regulators of 5′TOP mRNAs. Notably, ILF3 and PHB1 have been described as negative prognostic markers in cancer and in chemoresistance, respectively, suggesting novel roles for the 40S-LARP1 anabolic reservoir in these contexts. This knowledge will help decipher the metabolic pathways fueled by this reserve and, consequently, uncover new therapeutic targets in ribosome-biogenesis-addicted cancers.

[es] Las células cancerígenas requieren altos niveles de síntesis de proteínas para mantener el crecimiento tumoral. De esta forma, en muchos tipos de tumores como el cáncer colo-rectal, la síntesis de ribosomas se encuentra frecuentemente hiperactivada para alcanzar la alta demanda anabólica. Nuestro grupo ha descubierto un complejo bioquímico compuesto por la proteína de unión a ARN LARP1 y la subunidad pequeña del ribosoma 40S que estabiliza la familia the ARNm 5'TOP, los cuales codifican componentes de la síntesis de ribosomas. Bajo condiciones de crecimiento desfavorables que derivan en la inhibición de mTOR, el principal sensor del metabolismo celular, el complejo 40S-LARP1 protege los tránscritos 5'TOP en condiciones de supresión de la traducción. Bajo estas condiciones, el complejo 40S-LARP1-ARNms 5'TOP actúa como un almacenamiento de poder anabólico, el cual las células pueden utilizar para generar nuevos ribosomas y, por tanto, nueva capacidad de síntesis de proteínas, cuando las señales internas y externas vuelven a ser favorables. Sin embargo, se desconoce cómo este complejo bioquímico se forma en respuesta a las condiciones metabólicas restrictivas, así como su composición molecular. Con este objetivo, hemos caracterizado el interactoma del complejo 40S-LARP1 bajo diferentes condiciones de inhibición de mTOR por espectrometría de masas. Esta caracterización ha demostrado que el complejo 40S-LARP1 interacciona con proteínas relacionadas con eventos de la regulación de ARN y la traducción así como síntesis de ribosomas, traducción mitocondrial y organización intracelular. Un análisis funcional ha revelado que la proteína de unión a ARN ILF3 y la proteína mitocondrial PHB1 son potenciales nuevos reguladores de los tránscritos 5'TOP. De manera destacable, ILF3 y PHB1 han sido descritos como marcadores negativos de pronóstico en cáncer y en resistencia a quimioterápicos, respectivamente, sugiriendo nuevos papeles del reservorio anabólico 40S-LARP1 en dichos contextos. Este conocimiento ayudará a descifrar las rutas metabólicas a las cuales este almacenamiento suministra y, por tanto, nuevas dianas en cánceres adictos a la síntesis de ribosomas.