Alfa Sinucleína: modificaciones oxidativas y la interacción celular de sus oligómeros y fibras

Abstract

La proteína alfa-sinucleína (aS) es una proteína con una gran flexibilidad estructural, con la capacidad de formar agregados proteicos insolubles (fibras y oligómeros), que se depositan en el interior neuronal. Estas inclusiones intracelulares, denominadas Cuerpos de Lewy, son la característica diagnóstica de enfermedades denominadas sinucleinopatías, dentro de las cuales se encuentra la Enfermedad de Parkinson, una enfermedad muy prevalente a nivel mundial. Dentro de los factores que regulan la capacidad de la aS de formar estos agregados, se encuentra la nitración en residuos de tirosina, una modificación que se encuentra en tejidos post-mortem de pacientes diagnosticados con EP. Sin embargo, aún no se conoce en profundidad la contribución de cada residuo de tirosina a este fenómeno, lo cual es relevante en condiciones donde la homeostasis celular se encuentra alterada. Otro factor clave de estas enfermedades, es que se han detectado formas extracelulares de la aS que son internalizadas por células vecinas propagando la neurodegeneración dentro del SNC. Este trabajo propone indagar los aspectos estructurales y funcionales en los que intervienen los residuos de tirosina localizados en los extremos N- y C-terminales de la proteína aS, y en las consecuencias que genera la nitración de dichos residuos. Por otro lado, este proyecto pretende estudiar las formas de interacción de las principales conformaciones de la aS (monómeros, oligómeros y fibras) con cultivos celulares. Metodológicamente, se emplearon mutantes Tyr→Phe de aS y varias estrategias de oxidación de tirosina y metionina, con la finalidad de analizar las propiedades de agregación y el patrón de modificaciones oxidativas producidas. Se observó que tanto la nitración como la oxidación de metionina son modificaciones que inhiben la formación de fibras, pero no de oligómeros. Por otro lado, se logró obtener las distintas especies agregadas de aS conjugadas con una molécula fluorescente de Alexa488. Esto permitió hacer estudios por microscopia confocal en cultivos celulares expuestos a estas especies, y además el estudio de alteraciones funcionales producidas en las células. Se logró observar que las fibras y oligómeros logran internalizarse en cultivos de célula microglial BV-2, pero no así la forma monomérica. Este estudio plantea un abordaje útil para el estudio de la propagación de aS célula-célula, así como para el estudio de los diferentes efectos de las conformaciones de aS.