Resumen de Anàlisi molecular i funcional de la presenilina de "Drosophila"
Mutacions en els gens de les presenilines 1 i 2 són causants dun 50% dels casos dun determinat tipus de malaltia dAlzheimer, conegut com a Alzheimer presenil, dherència autosòmica dominant. En aquesta tesi doctoral, sha utilitzat lhomòleg de les presenilines a "Drosophila melanogaster" per realitzar una aproximació a la funció daquesta proteïna.
Es coneix que la presenilina es sintetitza en el reticle endoplasmàtic com a precursor, amb 8 dominis transmembrana. Aquesta proteïna, experimenta un tall proteolític, anomenat presenilinasa, que genera dos fragments: un fragment aminoterminal o NTF i un fragment carboxiterminal o CTF, que són la forma de presenilina majoritària, estable i funcional.
En aquest treball, sha pogut determinar que els fragments NTF i CTF formen homodímers amb ells mateixos i un heterodímer NTF:CTF. Daquest resultat, es pot concloure que la presenilina és un tetràmer, amb dos fragments NTF i dos fragments CTF. Sha provat dacotar les regions dins de cada fragment implicades en aquestes interaccions i sha observat que una regió hidrofílica encarada cap a la llum del reticle endoplasmàtic que connecta les regions transmembrana I i II (HL1), és capaç dhomodimeritzar i, per tant, participa en lhomodímer NTF:NTF. A més, en aquesta regió altament conservada en lescala evolutiva, es concentren un elevat nombre de mutacions causants dAlzheimer. Es van introduir en lHL1, mitjançant mutagènesi dirigida algues de les mutacions, i es va observar que totes elles alteren de forma significativa, tant per increment com per decrement, la interacció entre dos HL1.
Per tal daprofundir en lestructura daquest tetràmer, es van realitzar una sèrie de delecions de diferents regions de la presenilina, mitjançant les quals es va poder observar que totes les regions transmembrana participen en la formació de lhomodímer NTF:NTF i de lhomodímer CTF:CTF. La substitució de lHL1 dins del fragment NTF per una altra regió hidrofílica de longitud molt inferior produeix, en lhomodímer NTF:NTF, un increment de la interacció. Daquestes dades shipotetitza que aquesta regió hidrofílica tindria el rol de regular la interacció entre els dos fragments NTF o de determinar la collocació de les regions transmembrana i, en definitiva, del tetràmer.
Les darreres dades de la literatura indiquen que la presenilina forma part dun complex proteic que contindria lactivitat gamma-secretasa, responsable de produir, entre daltres, el pèptid beta-amiloide el qual forma dipòsits insolubles característics de la malaltia dAlzheimer a partir de la seva proteïna precursora, i dalliberar el domini intracellular del receptor Notch. Sha hipotetitzat que la presenilina és la pròpia gamma-secretasa que sautoactivaria pel tall presenilinasa, i que dos residus aspàrtics situats a les regions transmembrana VI i VII formarien un grup di-aspartil catalític.
Es van realitzar experiments en cèllules en cultiu de "Drosophila melanogaster", en les quals es va sobreexpressar de forma transitòria diferents variants mutades de la presenilina. Duna banda, es va observar que la presenilina és sensible a la introducció de seqüències extres, que codifiquen per epítops que en permeten la immunodetecció, en els dos extrems, amino i carboxiterminal. De laltra banda, es va poder corroborar que la substitució dun dels residus aspàrtic catalític inhibeix el tall proteolític de la presenilina. La substitució de lHL1 també produeix una inhibició de lendoproteòlisi.
Les dades de la literatura postulen que la presenilina sautoactiva per endoproteòlisi. Les dades generades en aquest treball indiquen que la presenilina és un tetràmer, i obren la possibilitat que el tall productor dels fragments NTF i CTF es pugui produir de forma intramolecular i/o intermolecular, entre dues presenilines. Es va explorar aquesta possibilitat mitjançant la coexpressió transitòria de dues variants de presenilina en cèllules SL2, i es va obtenir un resultat molt preliminar indicatiu que el tall es produiria intermolecularment.
