Estudo dos ligantes da proteína prion celular com ênfase em estress inducible protein 1: modificação pós-traducional, tráfego e sinalização

AUTOR(ES)

Fabiana Andrade Caetano

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

24/09/2010

RESUMO

A proteina prion celular (PrPC) constitui uma plataforma na membrana plasmatica capaz de interagir com diversos ligantes mediando a reuniao de complexos de sinalizacao na superficie celular. Um dos ligantes mais bem descritos para PrPC e a co-chaperonina Stress Inducible Protein1 ou STI1. STI1 e secretada por astrocitos e interage com PrPC na superficie neuronal induzindo neuritogenese e neuroprotecao por ativacao de vias de sinalizacao diferentes. Embora pouco se saiba sobre os mecanismos de secrecao de STI1, acredita-se que este processo e fundamental na regulacao das funcoes neurotroficas medidas pela interacao STI1- PrPC . A STI1 intracelular tem papel importante na reuniao do complexo Hsp70-Hsp90 sendo portanto, considerada uma proteina com funcoes intra e extracelulares. Na tentativa de elucidarmos mecanismos envolvido com as funcoes de STI1, novos ligantes de STI1 foram identificados em um ensaio de duplo hibrido. Dentre os principais ligantes, estao as proteinas da via de SUMOilacao, cujas interacoes de STI1 com os componentes desta via foram confirmadas neste trabalho. Nos mostramos que STI1 e SUMOilada por SUMO1 e SUMO3, sendo PIAS1 a E3 ligase especifica para este processo. A interacao de STI1 com PIAS1 e SUMO3 levou ao aumento da localizacao nuclear de STI1. Uma vez no nucleo, STI1 foi direcionada para os corpos PML (do ingles Pro-Myelocytic Leukaemia), de forma dependente de PIAS1, onde se co-localizou com SUMO1 e SUMO3. O estresse celular por Choque Termico nao induziu alteracoes na distribuicao celular de STI1, mesmo quando as proteinas da via de SUMOilacao foram co-expressas. Por outro lado, nos mostramos que o dano no DNA por irradiacao ionizante induziu o translocacao de STI1 para o nucleo, onde ela se co-localizou parcialmente com os Foci. Em conjunto os nossos resultados mostram que STI1 e preferencialmente modificada por SUMO3 e PIAS1. O seu direcionamento para os corpos PML, mediado por PIAS1, e translocacao nuclear induzido por estresse genotoxico sugerem o envolvimento de STI1 na via de reparo ao DNA. Tendo em vista a alteracao na distribuicao celular induzida pela sua interacao com as proteinas da via de SUMOilacao, novos estudos estao sendo realizados para avaliar o papel desta via sobre a secrecao de STI1. Em relacao ao contexto extracelular, nos mostramos que STI1 ao se ligar a PrPC na membrana induz a internalizacao desta ultima proteina. A internalizacao de PrPC foi fundamental para a regulacao da ativacao de ERK1/2, mas nao de PKA, induzida pela sua interacao com STI1. STI1 tambem foi endocitada, de forma independente da presenca de PrPC. Atraves de microscopia em tempo real, utilizando marcadores de vias endociticas, nos mostramos que STI1 e internalizada por duas vias: parte de STI1 e internalizada por vias dependentes de lipide rafts, enquanto uma segunda fracao e internalizada pela via classica, dependente de clatrina. Uma vez internalizada STI1 segue uma via intracelular distinta daquela vista para PrPC, sendo diretamente direcionada para vesiculas acidicas sem passar pelos endosomas primarios. Imagens em tempo real de celulas transfectadas com GFP- PrPC, perfundidas com STI1 fluorescente, confirmaram a natureza transiente da interacao entre estas proteinas na membrana celular e em vesiculas, sugerindo que o trafego de PrPC induzido por STI1 regula a duracao da sinalizacao mediada por estas proteinas. O uso de bloqueadores da endocitose (K44A e AP180-C) permitiu a visualizacao de forte co-localizacao entre estas proteinas na membrana plasmatica. A endocitose de PrPC ocorre via a ligacao com o receptor transmembrana LRP1, que dirige PrPC para vesiculas cobertas com clatrina. Utilizando o ligante de LRP1, RAP, nos mostramos o bloqueio da ativacao de ERK1/2 induzida pela interacao STI1-PrPC. Este resultado sugere que LRP1 seja a ponte que conecta o estimulo extracelular com as vias de sinalizacao intracelulares, atraves da sua participacao na endocitose de PrPC. Ainda explorando a internalizacao de PrPC, nos tambem mostramos que os oligomeros AÀ alteram o seu trafego. Porem, ao contrario de STI1, AÀ induziu um aumento de PrPC na superficie celular. Futuros experimentos serao necessarios para revelar a implicacao deste resultado nos efeitos neurotoxicos mediados pela interacao AÀ-PrPC. Concluindo, os nossos resultados mostram que STI1 exerce varios papeis na regulacao do sistema nervoso. Alem disso, o trafego de PrPC parece ser um mecanismo dinamico que pode ser rapidamente regulado por uma serie de ligantes para modular o funcionamento do sistema nervoso. Esses resultados sugerem que STI1 e PrPC tem papeis nao antecipados na funcao neuronal.

ASSUNTO(S)

prions teses. farmacologia teses. stress teses.

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