Transportador de glicina GLYT2: localización subcelular, asociación con balsas lipídicas y biogénesis

• Autores: Pablo Alonso Torres
• Directores de la Tesis: Beatriz López Corcuera (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Cecilio Giménez Martín (presid.), Araceli del Arco Martínez (secret.), Inmaculada Navarro González (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La glicina actúa como neurotransmisor inhibidor en áreas caudales del sistema nervioso central de vertebrados y está implicada en el procesamiento de la información sensorial y motora. La retirada de la glicina sináptica se realiza por proteínas transportadoras que la incorporan a la célula junto con iones sodio y cloruro. GlyT2, el transportador presente en la membrana plasmática de neuronas presinápticas, se ocupa de suministrar glicina al terminal glicinérgico y de reciclar el neurotransmisor sináptico para su inclusión en las vesículas de secreción. Su función es necesaria para el correcto funcionamiento de la neurotransmisión glicinérgica. Se han identificado mutaciones en el gen humano de GlyT2 como causantes de un desorden neurológico denominado hiperplexia o “enfermedad del sobresalto”, caracterizado por respuestas exageradas ante estímulos triviales, táctiles o auditivos, y alteraciones respiratorias. GlyT2 es también una proteína relevante en el procesamiento de la información nociceptiva. En esta Tesis doctoral se ha llevado a cabo un análisis de la localización subcelular del transportador, a partir de sinaptosomas de tallo cerebral de rata, mediante técnicas bioquímicas e inmunológicas que han identificado la naturaleza de las vesículas intracelulares de GlyT2. El transportador se encuentra en vesículas grandes y pequeñas donde co-localiza con sinaptofisina, Rab11 y, en las más grandes, también con VIAAT. Rab5A, GAT1, sinaptotagmina2 y VAMP2 no se asocian a vesículas de GlyT2. Se ha demostrado la regulación funcional del tráfico de GlyT2 por la GTPasa Rab11 que está presente en vesículas endosomales que contienen GlyT2.

    Por otro lado, mediante fraccionamiento de las membranas de tallo cerebral esta Tesis demuestra que GlyT2 está asociado a balsas lipídicas y que su actividad se regula de manera reversible por los niveles de colesterol y esfingolípidos en la membrana.

    Adicionalmente se ha realizado un estudio en células en cultivo mediante marcaje metabólico e inmunoprecipitación del transportador expresado para analizar los requerimientos de la biogénesis de GlyT2. Este estudio constituye un marco adecuado para facilitar el progreso a la membrana de mutantes de hiperplexia. Se ha comprobado que GlyT2 se sintetiza como precursor inmaduro con N-glicosilación incompleta que da lugar a la forma de mayor tamaño presente en superficie que contiene glicanos en cuatro asparaginas de EL2. La N-glicosilación estabiliza el plegamiento de GlyT2 y condiciona la distribución asimétrica en células MDCK. En el RE, GlyT2 es asistido en su biogénesis por la chaperona CNX. Mediante mutagénesis de los sitios de glicosilación y herramientas farmacológicas hemos demostrado que la unión a CNX depende del número y posición de los azúcares del transportador, así como de interacciones proteína-proteína. La expresión de GlyT2 y su actividad de transporte se atenúan al reducir la expresión de CNX mediante un ARNi específico de la chaperona. Finalmente, se han investigado las vías de degradación del transportador que puede degradarse vía proteasoma, posiblemente mediado por ERAD, aunque la degradación del transportador de membrana plasmática es sobre todo lisosomal.