Proteasome stress leads to APP axonal transport defects by promoting its amyloidogenic processing in lysosomes

Autores
Otero, Maria Gabriela; Fernández Bessone, Iván; Hallberg, Alan Earle; Cromberg, Lucas Eneas; de Rossi, María Cecilia; Saez, Trinidad María de Los Milagros; Levi, Valeria; Almenar Queralt, Angels; Falzone, Tomas Luis
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Alzheimer disease (AD) pathology includes the accumulation of poly-ubiquitylated (also known as poly-ubiquitinated) proteins and failures in proteasome-dependent degradation. Whereas the distribution of proteasomes and its role in synaptic function have been studied, whether proteasome activity regulates the axonal transport and metabolism of the amyloid precursor protein (APP), remains elusive. By using live imaging in primary hippocampal neurons, we showed that proteasome inhibition rapidly and severely impairs the axonal transport of APP. Fluorescence cross-correlation analyses and membrane internalization blockage experiments showed that plasma membrane APP does not contribute to transport defects. Moreover, by western blotting and double-color APP imaging, we demonstrated that proteasome inhibition precludes APP axonal transport by enhancing its endo-lysosomal delivery, where β-cleavage is induced. Taken together, we found that proteasomes control the distal transport of APP and can re-distribute Golgi-derived vesicles to the endo-lysosomal pathway. This crosstalk between proteasomes and lysosomes regulates the intracellular APP dynamics, and defects in proteasome activity can be considered a contributing factor that leads to abnormal APP metabolism in AD.This article has an associated First Person interview with the first author of the paper.
Fil: Otero, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Fernández Bessone, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Hallberg, Alan Earle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: de Rossi, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Levi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Almenar Queralt, Angels. University of California at San Diego; Estados Unidos
Fil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Materia
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Nivel de accesibilidad
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Institución
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Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Levi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Almenar Queralt, Angels. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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