Functional characterization of novel BRI2 and BRI3 complexes

• Autor(a) principal: Martins, Filipa de Sá
• Data de Publicação: 2017
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/21229
• topic: Biomedicina; Interacções proteína-proteína; Fosforilação; Doenças do sistema nervoso

A BRI2 e a BRI3 são proteínas transmembranares de tipo II cujas funções fisiológicas ainda não se encontram bem caracterizadas. Duas mutações autossómicas dominantes no gene BRI2 estão na origem de duas formas de demência rara: Demência Familiar Britânica e Demência Familiar Dinamarquesa. Estas partilham características clinicas e neuropatológicas com a doença de Alzheimer, nomeadamente deposição de proteínas anormais no cérebro. Apesar de nunca ter sido associada a qualquer doença, a BRI3 está enriquecida no sistema nervoso central o que sugere que possa ter uma função neuronal. Interações proteína-proteína têm adquirido uma importância crescente no estudo de funções de proteínas e vias de sinalização subjacentes. Neste trabalho, foram identificadas novas interações entre a BRI2 e a proteína fosfatase 1 (PP1), bem como entre a BRI3 com a PP1. A PP1 é a uma importante fosfatase serina/treonina presente em organismos eucariotas, onde se estima que seja capaz de catalisar a maioria dos eventos de defosforilação. Adicionalmente, determinámos a BRI2 e BRI3 como substratos da PP1, e identificámos os motivos RVxF presentes nos seus N-terminais como responsáveis pela ligação à PP1. A relevância fisiológica do complexo BRI2:PP1 foi investigada, e demonstrámos pela primeira vez que a fosforilação da BRI2, nomeadamente a defosforilação pela PP1, é um mecanismo de regulação do seu processamento proteolítico. Estabelecemos ainda uma relação entre os níveis de fosforilação da BRI2 com a diferenciação de processos neuronais, onde a fosforilação da proteína total parece estar envolvida no surgimento de processos neuronais, enquanto o fragmento Nterminal resultante do seu processamento parece estar relacionado com o elongamento e estabilização dos processos neuronais. No decorrer do trabalho, identificámos e caracterizámos os interactomas das proteínas BRI2 e BRI3 em cérebro, recorrendo a co-imunoprecipitações e identificação das proteínas por espectrometria de massa. Análise in silico do interactome da BRI2 reforçou os nossos resultados sugerindo um papel para esta proteína na diferenciação neuronal, e vários mecanismos subjacentes foram evidenciados. Adicionalmente, a análise dos interactomas localiza ambas proteínas na sinapse (pré e pós-sinapse). Esta evidência juntamente com a descoberta de interações com proteínas estruturais destes compartimentos celulares, nomeadamente a PSD-95, sugere um papel importante para ambas as proteínas em sinalização e transmissão sináptica. Assim, os nossos resultados compreendem informação importante para estudos futuros acerca da biologia das proteínas BRI2 e BRI3, e mecanismos celulares envolvidos, bem como na sua associação com o desenvolvimento de neuropatologias.