{"id":105711,"date":"2018-03-11T10:29:24","date_gmt":"2018-03-11T10:29:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/agregacion-nuclear-de-la-pabpn1-en-neuronas-oxitocinergicas-normales-y-en-miocitos-de-la-distrofia-muscular-oculofara%c2%adngea\/"},"modified":"2018-03-11T10:29:24","modified_gmt":"2018-03-11T10:29:24","slug":"agregacion-nuclear-de-la-pabpn1-en-neuronas-oxitocinergicas-normales-y-en-miocitos-de-la-distrofia-muscular-oculofara%c2%adngea","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ciencias-medicas\/agregacion-nuclear-de-la-pabpn1-en-neuronas-oxitocinergicas-normales-y-en-miocitos-de-la-distrofia-muscular-oculofara%c2%adngea\/","title":{"rendered":"Agregaci\u00f3n nuclear de la pabpn1 en neuronas oxitocin\u00e9rgicas normales y en miocitos de la distrofia muscular oculofar\u00edngea"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Roc\u00edo Bengoechea Ibaceta <\/strong><\/h2>\n<p>La prote\u00edna de uni\u00f3n a la cola de poli(a)-pabpn1- es ubicua en el n\u00facleo y en el citoplasma de todas las c\u00e9lulas som\u00e1ticas. Es muy abundante en el n\u00facleo donde se distribuye difusamente por el nucleoplasma, se concentra en los dominios nucleares denominados -speckles- y no se detecta en el nucleolo. En el n\u00facleo, pabpn1 forma homopol\u00edmeros que pueden permanecer unidos a las colas de los rnas poliadenilados formando complejos pabpn1\/poli (a) (wahle, 1991). Los rnas poliadenilados incluyen la mayor\u00eda de rnas mensajeros (mrnas) y una fracci\u00f3n muy amplia de rnas no codificantes de prote\u00ednas (lemay y cols., 2010). Pabpn1 tiene un peso molecular previsto de 32,8 kda y en su forma nativa, es una prote\u00edna de 306 amino\u00e1cidos con varios dominios. El extremo n-terminal, hidrof\u00f3bico-\u00e1cido, comprende (i) un tramo de 10 alaninas consecutivas (a-rich domain), codificadas por un microsat\u00e9lite de 6 codones (gcg)6 y una corta secuencia de (gca)3 y de (gcg)1 que codifican el resto de alaninas, (ii) una regi\u00f3n rica en prolinas (pro) y (iii) un dominio de uni\u00f3n al factor transcripcional espec\u00edfico de las c\u00e9lulas musculares denominado skip. Los residuos situados entre los amino\u00e1cidos 116 y el 151 forman una estructura en \u00c2\u00bf-h\u00e9lice -coiled-coil domain-,necesaria para estimular a la poli (a) polimerasa. La regi\u00f3n central incluye el dominio de uni\u00f3n a rnas (dominio rrm). Finalmente, el extremo c-terminal b\u00e1sico, es un dominio rico en argininas dimetiladas asim\u00e9tricamente (r-rich domain) e incluye la secuencia de localizaci\u00f3n nuclear (nls) y el dominio de uni\u00f3n a la poli (a) polimerasa. A estos dominios hay que a\u00f1adir dos secuencias de homo-oligomerizaci\u00f3n de la prote\u00edna pabpn1 comprendidos entre los amino\u00e1cidos 155 a 306. Este macrodominio le confiere a la prote\u00edna la capacidad de homo-oligomerizar incluso en ausencia de mrnas (fan y cols., 2001). Desde un punto de vista funcional, pabpn1 es una prote\u00edna multifuncional, que controla, a diferentes niveles, la expresi\u00f3n g\u00e9nica y la maduraci\u00f3n de transcritos poliadenilados (bag y bhattacherjee, 2010). As\u00ed, a nivel co-transcripcional, destaca su capacidad inductora de la enzima poli (a) polimerasa (pap) (k\u00ed\u00bchn y wahle, 2004) y, a nivel post-transcripcional, su uni\u00f3n a la cola de poli (a) de los mrna, que es un requisito imprescindible para la exportaci\u00f3n, estabilidad y traducci\u00f3n del transcrito en el citoplasma (cheadle y cols., 2005). El descubrimiento de que la mutaci\u00f3n, por expansiones de tripletes que codifican alaninas, en el gen pabpn1 humano es la causa etiopatol\u00f3gica de la distrofia muscular oculofar\u00edngea (opmd) ha permitido relacionar a esta prote\u00edna con la familia de s\u00edndromes neuromusculares hereditarios causados por la expansi\u00f3n en unidades de c\u00f3dones (gcn)n en las tnrs (brais y cols., 1998). En el caso de la opmd, el producto g\u00e9nico es la pabpn1 expandida en alaninas (pabpn1exp-alan-opmd), una mutaci\u00f3n que hace a la prote\u00edna muy proclive a la homo-oligomerizaci\u00f3n nuclear en cuerpos de inclusi\u00f3n espec\u00edficos de las fmee. Adem\u00e1s, los pol\u00edmeros de pabpn1exp-alan-opmd en las inclusiones intranucleares, se acompa\u00f1a de rnas poliadenilados y de componentes de la v\u00eda ubiquitina-proteasoma (vup) (tome y fardeau, 1980; calado y cols., 2000a; abubaker y rouleau, 2007). \tel significado patog\u00e9nico de las iins-pabpn1exp-alan en el n\u00facleo de las fibras musculares en la enfermedad opmd sigue siendo objeto de debate en la actualidad. Para algunos autores, la forma difusa de la prote\u00edna expandida es t\u00f3xica y produce muerte celular. Por ello, la agregaci\u00f3n de la pabpn1exp-alan en cuerpos de inclusi\u00f3n podr\u00eda jugar un papel protector para la c\u00e9lula muscular (messaed y cols., 2007). Por otra parte, en un estudio de nuestro laboratorio se ha demostrado que en condiciones fisiol\u00f3gicas la prote\u00edna pabpn1 nativa forma de modo natural inclusiones intranucleares en las neuronas oxitocin\u00e9rgicas del n\u00facleo supra\u00f3ptico de la rata (iin-pabpn1-son). Esta iin-pabpn1 es \u00fanica en el n\u00facleo neuronal, adopta forma de bastoncillo y su estructura y organizaci\u00f3n molecular es muy parecida a las inclusiones que forma la pabpn1 expandida en la opmd. Como en la opmd, la iin-pabpn1-son concentra pol\u00edmeros de pabpn1, rnas poliadenilados, conjugados de ubiquitina-prote\u00edna y proteasoma. Sin embargo, una diferencia fundamental es que en nuestro modelo animal la prote\u00edna pabpn1 silvestre se agrega en condiciones fisiol\u00f3gicas, indicando que las expansiones de polialaninas son prescindibles para la homo-oligomerizaci\u00f3n nuclear de la pabpn1 (berciano y cols., 2004).                            resumen este trabajo de investigaci\u00f3n se ha dividido en dos bloques claramente diferenciados; en el primero de estos bloques, hemos querido profundizar en el estudio de la organizaci\u00f3n y din\u00e1mica funcional de la pabpn1 silvestre tanto en disociados de neuronas del son como en l\u00edneas celulares cultivadas. En particular nos centramos en tres objetivos: (i) definir si la iin-pabpn1-son constituye un compartimento nuclear espec\u00edfico, (ii) abordar la din\u00e1mica funcional de la pabpn1 end\u00f3gena en tres modelos biol\u00f3gicos: el desarrollo postnatal, la respuesta al estr\u00e9s osm\u00f3tico y la respuesta a la inhibici\u00f3n del proteasoma, y (iii) sobre la base de que la iin-papbn1-son representa un compartimento enriquecido en rnas poliadenilados (berciano y cols., 2004), identificar la naturaleza de los putativos rnas concentrados en la iin-pabpn1-son. con respecto al segundo bloque, nos propusimos investigar las causas que determinan la predisposici\u00f3n a la agregaci\u00f3n de las prote\u00ednas pabpn1 silvestre y mutada y profundizar en la importancia de su agregaci\u00f3n en la fisiopatolog\u00eda de la enfermedad. Utilizando muestras de tejido muscular de pacientes con opmd, l\u00edneas celulares cultivadas, incluyendo cultivos primarios de mioblastos humanos y modelos bioinform\u00e1ticos de simulaci\u00f3n de la expansi\u00f3n de la prote\u00edna pabpn1 patol\u00f3gica, desarrollamos los siguientes objetivos: (i) establecer la relaci\u00f3n entre el grado de distrofia muscular y el tiempo de evoluci\u00f3n de la enfermedad, (ii) estimar la cin\u00e9tica de agregaci\u00f3n de la prote\u00edna pabpn1 expandida respecto a la silvestre, (iii) definir el dominio de la prote\u00edna que determina la agregaci\u00f3n, (iv) conocer la repercusi\u00f3n estructural y funcional que la expansi\u00f3n del dominio n-terminal produce en p\u00e9ptidos sint\u00e9ticos, (v) determinar si el incremento de la hidrofobicidad producida por la expansi\u00f3n en alaninas modifica las interacciones moleculares con otras prote\u00ednas y, (vi) conocer si la prote\u00edna pabpn1 expandida experimenta modificaciones postraduccionales, incluyendo la metilaci\u00f3n, chaperonizaci\u00f3n, ubiquitilaci\u00f3n-prote\u00f3lisis y sumoilaci\u00f3n.  \tlos resultados de la primera parte nos permiten proponer el siguiente modelo funcional de la iin-pabpn1 de las neuronas del son: la prote\u00edna pabpn1 nativa tiene capacidad de homo-oligomerizar en una inclusi\u00f3n \u00fanica con identidad propia, que est\u00e1 enriquecida en rnas poliadenilados no identificados. Carece de dna pero est\u00e1 rodeada de eucromatina, donde se localizan genes activos y transcritos primarios. En esta localizaci\u00f3n, la iin-pabpn1 puede operar en el reclutamiento de mrnas poliadenilados redundantes, aberrantes o no aptos para su exportaci\u00f3n y\/o su degradaci\u00f3n. En este sentido, se ha demostrado que s\u00f3lo son exportados al citoplasma aquellos mrnas de la oxitocina con colas poliadeniladas de larga longitud (burbach y cols., 2001). La \u00edntima y espec\u00edfica asociaci\u00f3n espacial entre la iin-pabpn1-son y -speckles-nucleares de factores de -splicing-, cbs y clastosomas plantea la existencia de una relaci\u00f3n din\u00e1mica entre estas organelas nucleares con posibles implicaciones en el procesamiento co-transcripcional de mrnas poliadenilados y, en el caso de la asociaci\u00f3n iin-pabpn1-clastosoma, en la prote\u00f3stasis nuclear degradando prote\u00ednas mal formadas, redundantes o innecesarias de la iin-pabpn1. La din\u00e1mica de formaci\u00f3n es inversamente proporcional a la actividad transcripci\u00f3nal lo que sugiere un mecanismo de retenci\u00f3n nuclear de poli (a) rnas cuando disminuye su demanda citoplasm\u00e1tica. con respecto a al segundo bloque de resultados, nuestro estudio pone de manifiesto 2 nuevos mecanismos que pueden contribuir a la patolog\u00eda de la opmd. Mediante la interacci\u00f3n preferente con pabpn1exp-alan, prmt1 y hsp70 son secuestradas en las inclusiones nucleares caracter\u00edsticas de la enfermedad. Consecuentemente, se puede generar un d\u00e9ficit nucleoplasm\u00e1tico en la metilaci\u00f3n y chaperonizaci\u00f3n de prote\u00ednas nucleares esenciales para la fisiolog\u00eda nuclear. De esta forma, se puede esperar que se den defectos en procesos nucleares como la maduraci\u00f3n de algunos factores de -splicing- y poliadenilaci\u00f3n que son dependientes de prmt1, as\u00ed como en el transporte de determinadas prote\u00ednas, su control de calidad y en la respuesta al estr\u00e9s celular que son dependientes de hsp70. Nuestros resultados predicen, adem\u00e1s, que el tracto silvestre de alaninas de la pabpn1 est\u00e1 intr\u00ednsecamente desordenado y que es altamente flexible, mientras que la expansi\u00f3n de polialaninas en el p\u00e9ptido te\u00f3rico n-terminal de pabpn1 induce la formaci\u00f3n de un segmento en alfa h\u00e9lice proporcional en tama\u00f1o al n\u00famero de alaninas de la expansi\u00f3n. Este segmento ordenado en alfa h\u00e9lice se localiza en el dominio de la prote\u00edna implicado en la interacci\u00f3n de la pabpn1 con otras prote\u00ednas. Interesantemente, datos de din\u00e1mica molecular mostraron en el p\u00e9ptido sint\u00e9tico 7ala n-terminal de la pabpn1 la presencia de una 5alfa h\u00e9lice (\u00c2\u00bf-h\u00e9lice) que presenta mayor entrop\u00eda que una alfa h\u00e9lice com\u00fan. La presencia de este segmento en h\u00e9lice en las variantes de pabpn1exp-alan podr\u00eda modular sus interacciones y modificar la especificidad y afinidad por sus dianas moleculares. Aunque se ha propuesto como causa de la opmd la tendencia a la agregaci\u00f3n por parte de la prote\u00edna pabpn1 expandida, hay que destacar que esta capacidad inherente a la agregaci\u00f3n no es exclusiva de la prote\u00edna mutada sino que tambi\u00e9n se observa en la prote\u00edna silvestre. Basado en evidencias descritas en este trabajo, proponemos que las expansiones en el tracto de alaninas alteran la conformaci\u00f3n de la prote\u00edna pabpn1 y adem\u00e1s cambian sus propiedades de interacci\u00f3n con otras prote\u00ednas independientemente de la formaci\u00f3n de inclusiones nucleares, representando un mecanismo adicional que contribuye a la patogenia de la enfermedad. Consideramos que la proteotoxicidad de la pabpn1 expandida est\u00e1 causaba por una red de interacciones proteicas alterada, lo que tiene importantes implicaciones para el desarrollo de nuevas estrategias terape\u00faticas como son los modificadores de funciones alteradas de las prote\u00ednas a trav\u00e9s de f\u00e1rmacos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Agregaci\u00f3n nuclear de la pabpn1 en neuronas oxitocin\u00e9rgicas normales y en miocitos de la distrofia muscular oculofar\u00edngea<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Agregaci\u00f3n nuclear de la pabpn1 en neuronas oxitocin\u00e9rgicas normales y en miocitos de la distrofia muscular oculofar\u00edngea <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Roc\u00edo Bengoechea Ibaceta <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cantabria<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 15\/12\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Miguel Lafarga Coscojuela<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jos\u00e9 ram\u00f3n Alonso pe\u00f1a <\/li>\n<li>Mar\u00eda  angeles Ros lasierra (vocal)<\/li>\n<li>jon Infante ceberio (vocal)<\/li>\n<li>Luis Miguel Garc\u00eda segura (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Roc\u00edo Bengoechea Ibaceta La prote\u00edna de uni\u00f3n a la cola de poli(a)-pabpn1- es ubicua en el n\u00facleo 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