La diferenciació dels precursors neuronals en cèl·lules especialitzades implica
una restricció de la seva capacitat proliferativa i la sortida definitiva del cicle cel·lular.
Entre les proteïnes HLH activadores de la diferenciació hi ha les proteïnes E (E47, E12,
HEB, E2-2), les quals s’expressen a la majoria de teixits. Al nostre laboratori es va
descriure que la proteïna E47 forma heterodímers amb la proteïna HLH específica de
teixit NeuroD, i activa l’expressió del receptor del BDNF (TrkB) i l’inhibidor de cicle
p21CIP en resposta a la senyal diferenciadora d’àcid retinoic (RA). La correcta expressió
del receptor TrkB juga un paper clau en el desenvolupament del sistema nerviós en
vertebrats i la seva alteració s’ha relacionat amb diferents malalties humanes
importants. En aquest treball s’ha demostrat que la quinasa MLK2 interacciona amb la
bHLH E47 en cèl·lules de neuroblastoma SHSY-5Y. Es proposa que la MLK2 controla
l’activitat del factor bHLH E47 a través de la seva fosforilació, la qual redueix l’activació
del promotor de trkB. A més, la inhibició de la MLK2 augmenta l’expressió de l’mRNA
de trkB in vivo explicant perquè aquesta inhibició no només prevé l’activació dels
processos de mort cel·lular sinó que també ajuda a les vies de supervivència.
D’altra banda, estudis molt recents revelen la importància dels processos de
localització d’mRNAs als axons i a les dendrites i la seva traducció localitzada. Conèixer
com es regula la localització dels mRNAs i la seva traducció localitzada a nivell
molecular ajuda a entendre aspectes fonamentals de la plasticitat i la diferenciació
neuronal. Durant el transport dels mRNAs, la seva traducció està reprimida i aquesta
s’activa a llocs concrets com a resposta a senyals sinàptics, i en conseqüència, s’activa
la plasticitat neuronal. Prèviament, al nostre laboratori, es va demostrar que la
proteïna KIS pot estimular la traducció localitzada d’mRNAs, afavorir el creixement
neurític i la supervivència neuronal. En aquest treball demostrem que la KIS
interacciona amb proteïnes i mRNAs implicats en activitat sinàptica, els quals són
transportats a través de partícules mRNP. La nostra hipòtesi és que quan el grànul
transportat per KIF3A arriba al seu destí, diversos estímuls sinàptics possiblement
indueixin l’activació de la quinasa Src, la qual fosforila la KIS, activant la traducció dels
mRNAs transportats. / La diferenciación de precursores neuronales en células especializadas implica
la restricción de su capacidad proliferativa y la salida definitiva del ciclo celular. Entre
las proteínas HLH activadoras de la diferenciación están las proteínas E (E47, E12,
HEB, E2-2) las cuales se expresan en la mayoría de los tejidos. En nuestro laboratorio
se describió que la proteína E47 forma heterodímeros con la proteína HLH especifica de
tejido, NeuroD, y activa la expresión del receptor de BDNF (TrkB) y el inhibidor de ciclo
p21CIP en respuesta a la señal diferenciadora del ácido retinoico (RA). La correcta
expresión del receptor TrkB juega un papel clave en el desarrollo del sistema nervioso
en vertebrados y su alteración se ha relacionado con diferentes enfermedades
humanas importantes. En este trabajo se ha demostrado que la quinasa MLK2
interacciona con la bHLH E47 en células de neuroblastoma SHSY-5Y. Se propone que
MLK2 controla la actividad del factor bHLH E47 a través de su fosforilación, la cual
reduce la activación del promotor de trkB. Además la inhibición de MLK2 aumenta la
expresión del mRNA de trkB in vivo explicando por qué esta inhibición no sólo previene
la activación de los procesos de muerte celular sino que también ayuda a las vías de
supervivencia.
Por otro lado, estudios muy recientes revelan la importancia de los procesos
de localización de mRNAs en axones y dendritas y de su traducción localizada. Conocer
cómo se regula la localización de los mRNAs y su traducción localizada a nivel
molecular ayuda a entender aspectos fundamentales de la plasticidad y la
diferenciación neuronal. Durante el transporte de los mRNAs su traducción está
reprimida y ésta se activa en lugares concretos en respuesta a señales sinápticas
resultando en la activación de la plasticidad neuronal. Previamente, en nuestro
laboratorio, se demostró que la proteína KIS puede estimular la traducción localizada
de mRNAs, favorecer el crecimiento neurítico y la supervivencia neuronal. En este
trabajo demostramos que KIS interacciona con proteínas y mRNAs implicados en
actividad sináptica, los cuales son transportados a través de partículas mRNPs. Nuestra
hipótesis es que cuando el gránulo transportado por KIF3A llega a su destino, varios
estímulos sinápticos posiblemente induzcan la activación de la quinasa Src la cual
fosforila KIS, activando la traducción de los mRNAs transportados. / The differentiation of neuronal precursors in specialized cells induces an increase of a
restriction of their proliferative capacity and a complete exit of the cell cycle. Among
the HLH protein activators of differentiation the E protein family (E47, E12, HEB, E2-2)
is expressed in most of the tissues. In our laboratory it has been described that in
response to the differentiating signal of retinoic acid (RA), E47 heterodimerizes with
the HLH protein tissue specific NeuroD which activates the expression of the receptor
BDNF (TrkB) and the cell cycle p21CIP inhibitor. TrkB expression plays a key role in the
nervous system development in vertebrates, and its alteration has been related with
different types of important human diseases. In the present work we identified the
kinase MLK2 as an E47-interaction protein in SHSY-5Y human neuroblastoma cells. We
propose MLK2 as a controller of the BDNF receptor TrkB through the phosphorylation of
bHLH transcription factor E47 which reduces the activation of trkB promoter.
Furthermore, MLK2 inhibition increases trkB mRNA expression in vivo. These results
could explain the reason why the inhibition of MLKs avoid the activation of cell death
program and also increase the cell survival pathway being a key component of their
neuroprotector potential.
In the other hand, recent studies some recent work reveal the importance of
mRNA localization in axons and dendrites and its local translation. Unraveling how
mRNA localization and its translation are regulated at molecular level will help to
understand basic processes of neuronal differentiation and plasticity. Translation is
inhibited during mRNA transport, and is activated in specific synapses in response to
synapse signals resulting from activation of neuronal plasticity. Previous work from our
laboratory demonstrated that protein kinase KIS can stimulate the local translation of
mRNAs, increase the neuritic outgrowth and the neural survival. In the present work
we demonstrate that KIS can interact with transported granular proteins and mRNAs
importants for the synaptic activity. Our hypothesis is that when the granule reaches
his fate through KIF3A, some synaptic stimuli induce the activation of the kinase Src,
which phosphorylates KIS, therefore activating the transported transcript.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/109379 |
| Date | 13 July 2012 |
| Creators | Rafel i Borrell, Marta |
| Contributors | Gallego, Carme, Pedraza González, Neus, Garí Marsol, Eloi, Universitat de Lleida. Departament de Ciències Mèdiques Bàsiques |
| Publisher | Universitat de Lleida |
| Source Sets | Universitat de Lleida |
| Language | Catalan |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 251 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ |
Page generated in 0.0134 seconds