Determinantes moleculares y celulares del tráfico intracelular de LRP en células polarizadas

Abstract

Las celulas epiteliales y neuronas se caracterizan por poseer la membrana plasmática dividida en dos dominios distintos: apical y basolateral, y somatodendritico y axonal, respectivamente. Esta característica les permite desarrollar funciones de transporte, secrecion vectorial y transmision de señales que son criticas para la sobrevivencia del organismo. En estas células polarizadas la destinación de proteínas de membrana plasmática hacia los distintos dominios ocurre posterior a la síntesis en retículo endoplásmico, en la red trans del Aparato de Golgi a después de la internacionalizar desde la superficie celular en endosomas de segregación y/o de reciclaje. La segregaci6n de proteínas en transportadores vesiculares o tubulares seria mediada por señales de destinaci6n que se encontrarían, al menos para proteínas basolaterales, dentro de la estructura proteica, en el dominio citoplasmático. En el presente estudio se utiliza al LRP, una proteína miembro de la familia de receptores del tipo del receptor de lipoproteínas de baja densidad o LDL-R, como un modelo de estudio de determinantes moleculares de la regionalización de proteínas en células polarizadas. LRP se localiza polarizadamente en células epiteliales y en neuronas. Sobre la base de estos antecedentes hemos estudiado las señales de destinaci6n y de endocitosis presentes en el dominio citos6lico del receptor, analizando el papel de algunos motivos aminoacídicos, basados en tirosina y dileucinas. Se determin6 la importancia que tienen cada uno de estos motivos, por si solos o dentro del contexto aminoacídico en el que se encuentran, en la destinación final a la membrana que tiene la proteína en células epiteliales (FRT y MDCK) y en neuronas de

hipocampo. Los estudios se realizaron mediante la transección de un mini receptor ya generado, el cual imita la función y trafico de LRP. Ademas del mini receptor nativo, se utiliz6 una batirla de mini receptores con distintas mutaciones puntuales en la mayor parte de los aminoácidos presentes en el dominio citoplasmático que conforman los posibles motivos implicados en la destinaci6n y/o segregaci6n basolateral de la proteína. Los resultados indican que la tirosina 29, presente en el primer motivo NPxY, es clave para la localizaci6n de LRP, tanto basolateral como somatodendritica en las c6lulas estudiadas. Sorprendentemente la mutaci6n del motivo NPxY como APxY result6 en un fenotipo de distribuci6n diferente al de NPxA, sugiriendo que la tirosina podría ser parte de otra serial de destinaci6n distinta a NPxY. Otros motivos aminoacídicos como la tirosina 63, dentro del contexto de un motivo Yxx+, y el motivo dileucina distal también tienen una contribución en la información de destinaci0on final de LRP. Por tanto, la informaci6n contenida dentro de la proteína estaría siendo decodificada de manera similar por la maquinaria intracelular de los tipos celulares estudiados. Se estudi6 ademas la participaci6n de proteínas tales como el complejo adaptador AP-1B y su subunidad pr-1B, de Sort/.ng Ivex+.n 17 que interactda con LRP, y de la Proteína Quinasa D, que tendría una funcion en la destinaci6n basolateral de proteínas de membrana en células MDCK. Los resultados muestran la participaci6n de estas proteínas intracelulares y contribuyen al conocimiento de la maquinaria intracelular que participa en el reconocimiento de las señales de destinacion de LRP, tanto en celulas epiteliales como en neuronas de hipocampo