Relación estructura-función del prionoide humano CPEB3 en la consolidación de la memoria.

• Autores: Daniel Ramírez Mingo
• Directores de la Tesis: Mariano Sixto Carrion Vazquez (dir. tes.), Douglas Vinson Laurents (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2020
• Idioma: español
• Número de páginas: 163
• Tribunal Calificador de la Tesis: Rafael Giraldo Suárez (presid.), José Javier Lucas Lozano (secret.), Nunilo Cremades Casasin (voc.), Salvador Ventura Zamora (voc.), Xavier Salvatella Giralt (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Neurociencia por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • El descubrimiento de los condensados biomoleculares formados mediante la separación de fases líquido-líquido por parte de ciertas proteínas como las intrínsecamente desordenadas, que carecen de estructura estable en condiciones fisiológicas, ha supuesto un cambio de paradigma en la visión imperante de la secuencia, estructura y función de las proteínas. Esta tesis busca ampliar el conocimiento actual sobre las transiciones físico-químicas de estas proteínas mediante el estudio del amiloide funcional CPEB3 de humano (hCPEB3), implicado en la consolidación de la memoria. hCPEB3 es una proteína prionoide de unión a ARN cuya forma agregativa tiene un papel clave en la activación de la traducción de proteínas que regulan la plasticidad sináptica en el hipocampo. En su estado inactivo, hCPEB3 forma parte de los gránulos neuronales que reprimen la traducción de ARN requerida para la memoria a largo plazo.

    Las principales técnicas usadas para entender las bases moleculares de las funciones biológicas de esta proteína han sido la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) de alta resolución en disolución, así como métodos computacionales y técnicas biofísicas.

    Para comprender en detalle su función, se han determinado las conformaciones preferentes y la dinámica de su región N-terminal intrínsecamente desordenada mediante espectroscopía de RMN. Con 426 residuos, se trata de la segunda región intrínsecamente desordenada más larga estudiada con detalle atómico hasta la fecha. En primer lugar, se realizó la asignación de esta región usando una estrategia no convencional. Utilizando los desplazamientos químicos, se calculó un ensamble de confórmeros representativos para los segmentos que presentan estructuras preferenciales.

    Por otra parte, a partir del análisis de la secuencia utilizando herramientas bioinformáticas, se han caracterizado la separación y transición de fases de hCPEB3 mediante el uso de técnicas biofísicas y microscopía, tanto in vitro como en células neuronales. Además, los estudios sobre la interacción de hCPEB3 con el amiloide Aβ42, la chaperona Hsp70 y el péptido inhibidor de poliglutamina 1 (QBP1) han complementado la comprensión de las interacciones que modulan la formación de amiloide.

    Los resultados obtenidos revelan diferencias interesantes entre los amiloides funcionales y patológicos; por ejemplo, los residuos de prolina actúan como “guardianes” en los primeros y se encuentran ausentes en estos últimos. Todos estos descubrimientos han permitido proponer un modelo para la regulación de la amiloidogénesis de hCPEB3 de acuerdo con su función en la consolidación de la memoria. La regulación de este proceso es sofisticada e implica la interacción de diferentes elementos de su secuencia distantes entre sí.