Estudio del papel de las palmitoil-proteínas en la regeneración del sistema nervioso, la importancia de la palmitoilación y la ubicación en dominios lipídicos de la membrana en su...

• Autores: González Polo, Virginia
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Petterson, Sean
• Materia: S-PALMITOILACION; DRMS; LIPOSOMAS; REGENERACION; SINAPTOSOMAS; GAP-43; S-PALMYTOILATION; DRMS; LIPOSOMES; REGENERATION; SINAPTOSOMES; GAP-43
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La S-palmitoilación ha sido propuesta de tener un papel fundamental en la asociación de proteínas citoplasmáticas con la membrana. Nuestro objetivo fue evaluar el papel de la S-palmitoilación en la transducción de señales en neuronas, en tres modelos de investigación: (i) el aislamiento de dominios membranales resistentes a la solubilización con detergentes (DRMs) de sinaptosomas de cerebro de la rata adulta, (ii) la asociación a membranas artificiales de una proteína neuronal palmitoilada y (iii) una visión funcional de la expresión de proteínas palmitoiladas ante un estímulo fisiológico. En el primer modelo de DRMs pudimos ver con el tratamiento con la proteasa trombina y dibutiril AMPc la translocación de ciertas palmitoil-proteínas a DRMs. Complementariamente en el modelo de liposomas estudiamos la asociación de la proteína neuronal GAP-43 palmitoilada ó no a las membranas artificiales de distinta composición. Nuestros resultados nos llevaron a proponer que en la interacción de la proteína GAP-43 con la membrana es influenciada por efectos electrostáticos. Para analizar la influencia del extremo amino terminal en la asociación de GAP-43 sin palmitoilar a la membrana abordamos la técnica de resonancia paramagnética electrónica (EPR). No pudimos observar diferencias estructurales en la proteína asociada a los liposomas en comparación con la proteína libre mediante esta técnica. Finalmente para poner la Spalmitoilación en un contexto funcional, analizamos la expresión y compartimentalización subcelular de varias palmitoil-proteínas durante la injuria y regeneración neuronal, trabajando con un modelo de axotomía unilateral del nervio ciático en ratas adultas. Entre las proteínas analizadas la expresión de la proteína quinasa lyn mostró un aumento significativo en la rama periférica pero no central ante el estímulo de la lesión del nervio ciático. Como conclusión general de nuestros resultados podemos decir que las proteínas palmitoiladas están involucradas activamente en procesos tan importantes como la regeneración neuronal y plasticidad sináptica. En un futuro trabajo y gracias a los avances logrados en la técnica de detección de proteínas palmitoiladas estaremos en condiciones de analizar el estado de palmitoilación de las proteínas involucradas en la regeneración neuronal y durante la remodelación sináptica fisiológica y patológica.
S-palmytolation has been proposed to have a major role in protein-membrane association. Our major objective was to evaluate the role of the S-palmytoilation in the neural intracellular signal transduction. We used three biological systems, (i) the isolation and evaluation of detergent resistant membrane (DRM) domains from adult rat brain synaptosomes, (ii) the association with artificial membranes of a palmytoil protein (iii) and a functional vision of the palmytoil protein because of physiological stimuli. The first approach consisted in the isolation and evaluation of detergent resistant membrane domains from adult rat brain synaptosomes. We saw that the treatment with thrombin and dibutiril cAMP translocated some palmytoil-proteins to DRMs. Complementary we measured the association of the neural GAP-43 S-palmytoilated protein to artificial membranes and to different lipid compositions in vitro. Our results led us to propose that the interaction of the protein GAP-43 with the lipid membrane is influenced by electrostatics forces. We wanted to analyze the influence of the amino terminal end in the association of GAP-43 with the membrane .We used the novel technique Electron Paramagnetic Resonance (EPR). No structural difference was observed when the protein was associated with membrane lipids or free. Additionally, using a unilateral sciatic nerve injury rat model, we analyzed the S-palmytolation of proteins ex vivo during axonal injury and regeneration. The protein lyn showed an increment in the peripherals stream but not in the central by the injury stimuli. Our general conclusion was that the palmytoilated proteins was involved actively in as important processes as neuronal regeneration and synaptic plasticity. In the future work and thanks to the advances obtained in the technique of palmytoil-protein detection we will be able to analyze the state of palmytoilation of the proteins involved in neuronal regeneration and during the physiological and pathological synaptic remodeling.
Fil: González Polo, Virginia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.