Análisis proteómico y bioquímico del regulador autoinmune: nuevas funcionalidades y vías de degradación de aire

    Tesi d’estudis: Tesi doctoral

    Resum

    El timus és l’òrgan on es genera el repertori de limfòcits T que circularan per perifèria. Per tal que aquest repertori sigui immunocompetent, és a dir, prou divers per al reconeixement de tots els patògens existents i sigui mínimament autoreactiu, es requereix una selecció exhaustiva al timus. La tolerància central evita en gran mesura la maduració dels limfòcits T amb potencial autoreactiu. Aquesta consisteix en l’eliminació de timòcits autoreactius durant la selecció tímica per dos processos: una selecció tímica positiva a la escorça, on sobreviuran timòcits que puguin reconèixer molècules pròpies del Complex Major d’Histocompatibilitat (MHC) associades amb pèptids propis; i d’una subseqüent selecció negativa a la medul·la, en que s’eliminaran aquells que reconeixin complexos MHC-pèptid propis amb alta afinitat. Perquè la selecció negativa sigui eficient serà necessària l’expressió del proteoma complet de l’organisme. El Regulador Autoimmune (AIRE) és la proteïna encarregada de dirigir la major part de l’expressió ectòpica d’antígens restringits a teixits i òrgans (TRAs) per part de les cèl·lules epitelials tímiques (mTECs), on és expressat majoritàriament. AIRE és una proteïna multi-domini relacionada amb la regulació de l’expressió transcripció gènica, apoptosi, diferenciació cel·lular i, fins i tot, cicle cel·lular. Mutacions al gen d’AIRE provoquen l’anomenada Poliendocrinopatia Autoimmune de tipus 1 (APS-1), malaltia autoimmune monogènica i poli-orgànica, que cursa habitualment amb autoanticossos en sang i infiltrats limfocitaris a causa d’irregularitats al procés de tolerància central. Prèviament, el nostre grup va identificar diferències a nivell proteòmic en comparar cèl·lules que expressen AIRE amb d’altres que no. Aquelles cèl·lules que expressaven AIRE, van presentar un augment en l’expressió de proteïnes pro-apoptòtiques amb una consegüent inducció de l’apoptosi, respecte de les cèl·lules control. Calcyclin-Binding Protein o SIAH1 Interacting Protein (CACYBP/SIP) va ser identificada com una de les proteïnes incrementades, la qual és una proteïna adaptadora que desenvolupa activitats relacionades amb degradació via ubiquitina-proteasoma. A la seva seqüència, es troba l’anomenat motiu d’interacció amb Seven in Absentia Homolog 1 (SIAH1), una E3 ubiquitina lligasa de tipus RING. Aquesta família té dos membres catalíticament funcionals: SIAH1 i SIAH2. Totes dues són regulades en resposta a diferents senyals: SIAH1 és expressada en resposta a dany genotòxic i, SIAH2, en resposta a hipòxia. Aquestes E3 ubiquitina lligases comparteixen alguns substrats específics, part dels quals estan relacionats amb AIRE. Una anàlisi de seqüència proteica d’AIRE va permetre identificar la presència de dos motius d’interacció amb SIAH1: un complet i un altre amb una mutació conservadora. A aquesta tesi s’han caracteritzat, mitjançant tècniques bioquímiques i proteòmica quantitativa, alguns aspectes relacionats amb la proteïna AIRE i l’efecte de la seva expressió a línies cel·lulars que puguin permetre trobar-hi noves funcions de la proteïna. En primer lloc, s’han comparat, per mitjà de tècniques de proteòmica quantitativa (iTRAQ) i d’anàlisi de repertoris de pèptids derivats d’HLA-I, els proteomes i els peptidomes de cèl·lules que expressaven AIRE de manera diferencial, respectivament. Aquest tipus d’estudi no s’havia realitzat fins ara. De manera addicional, s’han mapejat els dominis d’AIRE implicats en apoptosi. A més, aquesta aproximació ha permès identificar la relació de l’expressió d’AIRE amb un increment de la mobilitat cel·lular. En segon lloc, s’ha caracteritzat una nova localització de la proteïna en cèl·lules post-mitòtiques, a prop del midbody. També s’ha aconseguit mostrar la localització d’AIRE durant tot el cicle cel·lular i, més concretament, a les diferents fases de la mitosi. En últim lloc, s’ha caracteritzat bioquímicament i funcionalment la interacció entre AIRE i les E3 ubiquitina lligases de la família de SIAH, mostrant que AIRE interacciona amb SIAH1 i SIAH2 a través del primer motiu d’interacció. Aquesta interacció permet la ubiquitinació d’AIRE i la seva degradació. Aquest efecte és més notori amb SIAH1.
    Data del Ajut14 de febr. 2023
    Idioma originalEspanyol
    SupervisorIñaki Alvarez (Director/a)

    Com citar-ho

    '