Función de la proteína NSPA en la regulación de los receptores de NMDA en hipocampo.

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2019
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Abstract
El lupus eritematoso sistémico, prototipo de enfermedad autoinmune, frecuentemente manifiesta disfunciones cerebrales difusas que incluyen deficiencias cognitivas y psicosis en casos más extremos. Estas manifestaciones son parte del espectro de manifestaciones del lupus neuropsiquiátrico (LES-NP) cuyos mecanismos todavía no están bien dilucidados. Autoanticuerpos anti-proteína P ribosomal (Anti-P) se han asociado a psicosis lúpica y déficit cognitivo en pacientes con LES-NP. Nuestro laboratorio introdujo el concepto de que las manifestaciones cerebrales difusas del LES-NP involucrarían una reacción cruzada de los anticuerpos anti-P con una proteína de la superficie celular de función desconocida que llamamos NSPA (neuronal surface P antigen). En cerebro, la NSPA se expresa exclusivamente en neuronas y en regiones específicas tales como corteza e hipocampo. Para entender la patogenia de los anticuerpos anti-P en el LES-NP es necesario dilucidar la función de la NSPA en el cerebro. La estructura primaria de la NSPA muestra un dominio APC10 que sólo se ha descrito en E3 ubiquitin ligasas, sugiriendo que la NSPA podría ser una E3 ubiquitin ligasa. En base al fenotipo de un ratón que expresa una versión truncada de la NSPA que carece del dominio APC10 postulamos la siguiente hipótesis: La NSPA es una ubiquitin ligasa que regula los niveles del receptor de NMDA en la región post-sináptica. Para esto caracterizamos un ratón carente de NSPA evaluando si la NSPA es necesaria para la función del hipocampo y la transmisión sináptica, particularmente en procesos dependientes del receptor de NMDA, también evaluamos si la NSPA posee características de algún tipo de E3 ubiquitin ligasa. Encontramos que la NSPA se requiere para la transmisión glutamatérgica y la plasticidad sináptica mediada por los NMDARs, lo que se traduce en alteraciones en procesos de memoria espacial y de reconocimiento. La falta de NSPA lleva a una disminución de las subunidades GluN2 del NMDAR en la densidad post-sináptica. También se asocia a una reducción en la fosforilación de la subunidad GluN2B en la tirosina 1472, residuo que modula la endocitosis del NMDAR. Encontramos que la tirosina fosfatasa PTPN4 se ubiquitina y sus niveles de ubiquitinación se encuentran disminuidos en ratones que carecen de NSPA. Esto lleva a un aumento de la masa de PTPN4 en la región sináptica, resultando en una menor fosforilación del residuo de tirosina 1472 de la subunidad GluN2B del NMDAR involucrado en endocitosis. Además, la NSPA se requiere para la neurogénesis adulta en el giro dentado del hipocampo, proceso que también se ha asociado a función de los NMDARs. Por otra parte, vimos que la NSPA posee algunas características E3 ligasas del tipo RBR. Por lo tanto, nuestros resultados indican que la NSPA podría ser o formar parte de una E3 ubiquitin ligasa, que tiene como sustrato a la PTPN4, que a su vez regula los niveles de NMDAR en la región postsináptica y en consecuencia regula las funciones del hipocampo que dependen de estos receptores, incluyendo la memoria.
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Tesis (Doctor en Ciencias con mención en Biología Celular y Molecular)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2019
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