Estudio de la Interacción entre la Proteína Asociada a Microtúbulos 1B y la Enzima Tirosina Tubulina Ligasa en Neuronas

Abstract

Las modificaciones post-traduccionales de la α-tubulina contribuyen a determinar las propiedades dinámicas de ciertas poblaciones de microtúbulos. Esto es particularmente importante para procesos que requieren cambios rápidos en la estabilidad del citoesqueleto que permitan la modificación de las propiedades morfológicas o motiles de las neuronas. Estas modificaciones deberían regularse localmente durante los procesos de elongación axonal, migración neuronal y guía axonal. La proteína asociada a microtúbulos 1 B (MAP1B) es una proteína que participa y regula los tres procesos antes mencionados. Se ha descrito que la presencia de una variante fosforilada de MAP1B está enriquecida en el extremo distal de axones, esencialmente la zona más dinámica del axón. Se ha descrito que conjuntamente con el gradiente de MAP1B fosforilada, se produce un gradiente de microtúbulos alfa-tirosinados. Esta modificación post-traduccional es efectuada por acción de la enzima tubulina tirosina ligasa (TTL) . La hipótesis planteada en nuestro trabajo es: hipótesis: La proteína asociada a microtúbulos 1B (MAP1B) interactúa con la enzima Tubulina Tirosina Ligasa (TTL) aumentando de esta forma la tirosinación de los microtúbulos neuronales . Nuestros resultados indican que MAP1B y TTL interaccionan, evidenciado mediante ensayos de inmunoprecipitación y pull-down. Adicionalmente se muestra que la sobre-expresión regulada de la enzima glicógeno sintasa quinasa 3 beta (Gsk3ß) en neuroblastomas murinos (N2a), induce cambios en el patrón de fosforilación de MAP1B y que esta modificación no produce cambios en la interacción entre ambas proteínas. La interacción de ambas proteínas es independiente de un entrecruzamiento originado por los microtúbulos y se produce con la cadena pesada de la MAP1B. En base a estos resultados se espera comprender de mejor forma como la modificación post-traduccional de los microtúbulos, particularmente la adición de un residuo de tirosina en el extremos carboxilo terminal de la α-tubulina, juega un papel importante en procesos como migración, guía y/o elongación axonal de las neuronas

Post-translational modifications of α-tubulin contribute to determine the dynamic properties of certain microtubule populations. This is particularly important in processes that require fast changes in the cytoskeleton stability to allow the modifications of the motility and morphologic properties of neurons. These modifications must be regulated locally during axonal elongation, neuronal migration and axonal guidance process. The Microtubule Associated Protein 1B (MAP1B) participates and regulates the three processes mentioned above. It has been described that the presence of a variant phosphorylated form of MAP1B is enriched in the distal end of axons, essentially in the most dynamic regions of the axon. Interestingly, it has been described that together with the gradient of phosphorilated MAP1B, a gradient of tyrosinated microtubules takes place. This posttranslational modification is carried out by the action of the tubulin tyrosin ligase (TTL) enzyme. The hypothesis proposed in our work is: The Microtubule Associated Protein 1B (MAP1B) interact with the tubulin tyrosin ligase (TTL) enzyme regulating the tyrosination of neural microtubules . Our results indicate that MAP1B and TTL interact; this was studied by inmmunoprecipitation and pull-down experiments. Additionally we showed that the regulated over expression of the glycogen synthase kinase 3 beta (Gsk3ß) enzyme in murine neuroblastoma (N2a), induces changes in the phosphorilation patterns of MAP1B and that this modification do not produces changes in the interaction between these proteins. The interaction of both proteins is independent of a crosslinking originated by the microtubules and it ocurrs with the heavy chain of MP1B. Based on these results we expect to understand better how the post-translational modifications of microtubules, particularly the addition of a tyrosine residue in the Cterminal domain of the α-tubulin, play a important role in processes like neuronal migration, axonal elongation and axonal guidance