Characterization of intracellular protein aggregates

• Autores: Anna Villar Piqué
• Directores de la Tesis: Salvador Ventura Zamora (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2013
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Esther Vázquez Gómez (presid.), Isidro Ferrer Abizanda (secret.), Tiago F. Outeiro (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Proteínas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DDD
• Resumen

  • Durant les últimes dècades, l'agregació de proteïnes ha esdevingut un tema d’investigació molt dinàmic que s'estén transversalment per diferents camps de recerca, incloent la bioquímica, la biotecnologia, la biomedicina i la nanotecnologia. D'una banda, l'acumulació de proteïnes en dipòsits amiloids insolubles constitueix una característica comuna de molts trastorns humans, coneguts com a malalties conformacionals. D'altra banda, des d'un punt de vista biotecnològic, l’agregació proteica representa un obstacle habitual en la producció de proteïnes recombinants, que en general s'acumulen en forma de cossos d’inclusió intracel·lulars. Malgrat que els cossos d’inclusió han estat tradicionalment considerats partícules desestructurades i amb molt poc interès, nombroses evidències indiquen que aquests agregats contenen estructura de tipus amiloid, la qual cosa aplana el camí per a emprar-los en l'estudi de l’agregació amiloid. La tesi que aquí es presenta recapitula la feina pertanyent a una sèrie de publicacions relatives a l’agregació amiloid de proteïnes en l'espai intracel·lular. En tres d'aquests treballs, s'utilitzen tres models cel·lulars diferents filogenèticament distants (bacteris, llevats i plantes) per abordar l’estudi de la formació de dipòsits proteics amb l'objectiu de caracteritzar-los i analitzar-ne el seu impacte en el metabolisme cel·lular. En una publicació complementària, explotem els agregats bacterians per tal de desenvolupar un assaig de screening in vitro per trobar moduladors de l’agregació amiloid. Finalment, també s'inclouen dues obres de revisió sobre la deposició de proteïnes en bacteris i el paper d’aquest organisme com a model per a l'estudi de l'agregació amiloid. Les dades obtingudes de tots aquests estudis indiquen que l'agregació en conformació amiloid és una propietat genèrica dels polipèptids i un fenomen omnipresent a la natura. No obstant, l'aparició d'aquests dipòsits en l'entorn cel·lular pot anar acompanyada d'un cert grau de toxicitat. Aquí, analitzem l'efecte d'envelliment promogut pels cossos d'inclusió intracel·lulars en cèl·lules bacterianes. A més, descrivim com les cèl·lules procariotes i eucariotes estan dotades d'una poderosa maquinària de qualitat proteica que permet fer front a aquesta situació perjudicial. Addicionalment, la caracterització en profunditat dels agregats proteics en bacteris i del seu procés de formació permet utilitzar-los com a eina en la recerca d'inhibidors de l'agregació amiloid amb potencial interès biomèdic i farmacèutic. En general doncs, aquesta tesi aprofundeix en l'estudi de l'agregació amiloid de proteïnes i amplia el coneixement per a emprar organismes simples com models cel·lulars rellevants.