Análisis del comportamiento priónico en la proteína intrínsecamente desordenada Ixr1

Abstract

[Resumen] Los priones son isoformas de proteínas, que presentan un carácter infeccioso y que se generan debido a un plegamiento anormal y un proceso de agregación de estas. Son los agentes que provocan enfermedades neurodegenerativas como la encefalopatía espongiforme bovina, también denominada “mal de las vacas locas”, que produjo considerables pérdidas en la industria ganadera europea. A pesar de que la normativa establecida por la Comisión Europea permitió una notable reducción de casos, todavía se descubren formas de transmisión no descritas anteriormente, que han hecho que los priones sean objeto de numerosas investigaciones, en las que se emplean levaduras como organismo modelo debido a las ventajas que proporcionan. Los priones presentan una conformación estructural amiloide como resultado de un fenómeno de agregación proteica, que es más frecuente en aquellas proteínas con regiones intrínsecamente desordenadas ricas en aminoácidos polares como glutamina y alanina. En el presente trabajo, se analizó la posible formación de amiloides y el comportamiento como prión de la proteína Ixr1 de la levadura Kluyveromyces lactis. Para ello, se clonaron y purificaron diferentes regiones de la proteína en cuestión para llevar a cabo ensayos de formación de amiloides in vitro y analizar el comportamiento de las mismas a través de ensayos in vivo. Los resultados obtenidos sugieren que la región lQA es capaz de formar amiloides in vitro. No obstante, los agregados formados en ensayos in vivo no muestran resistencia a condiciones semidesnaturalizantes en presencia de SDS.

[Resumo] Os prions son isoformas de proteínas, que presentan un carácter infeccioso e que se xeran debido a un plegamiento anormal e un proceso de agregación destas. Son os axentes que provocan enfermedades neurodexenerativas como a encefalopatía esponxiforme bovina, tamén denominada “mal das vacas tolas”, que producíu considerables perdas na industria gandeira europea. A pesar de que a normativa establecida pola Comisión Europea permitíu unha notable redución de casos, aínda se descobren formas de transmisión non descritas anteriormente, que fixeron que os prións sexan obxecto de numerosas investigacións, nas que se empregan lévedos como organismo modelo debido ás vantaxes que proporcionan. Os prións presentan unha conformación estrutural amiloide como resultado dun fenómeno de agregación proteica, que é máis frecuente naquelas proteínas con rexións intrínsecamente desordeadas ricas en aminoácidos polares como glutamina e alanina. No presente traballo, analizouse a posible formación de amiloides e o comportamento como prión da proteína Ixr1 do lévedo Kluyveromyces lactis. Para iso, clonáronse e purificáronse diferentes rexións da proteína en cuestión para levar a cabo ensaios de formación de amiloides in vitro e analizar o comportamento das mesmas a través de ensaios in vivo. Os resultados obtidos suxiren que a rexión lQA é capaz de formar amiloides in vitro. Con todo, os agregados formados en ensaios in vivo non mostraron resistencia a condicións semidesnaturalizantes en presenza de SDS.

[Abstract] Prions are isoforms of proteins, which have an infectious behaviour and are generated due to abnormal folding and an aggregation process of these. They are the agents that cause neurodegenerative diseases such as bovine spongiform encephalopathy, also called "mad cow disease", which produced considerable losses in the European livestock industry. Despite the fact that the regulatory statements established by the European Commission allowed a notable reduction in cases, transmission forms not previously described are still discovered, which have made prions the subject of numerous investigations, and in which yeasts are used as a model organism due to the advantages they provide. Prions have a structural conformation of amyloids as a result of protein aggregation, which is more frequent in those proteins with intrinsically disordered regions rich in polar amino acids such as glutamine and alanine. In the present work, the possible formation of amyloids and the behavior as a prion of the Ixr1 protein of the yeast Kluyveromyces lactis were analyzed. To do this, different regions of the protein in question were cloned and purified to carry out in vitro amyloid formation assays and to analyze their behavior through in vivo assays. The results obtained suggest that the lQA region is capable of forming amyloids in vitro. However, the aggregates formed in the in vivo tests do not show resistance to semi-denaturing conditions in the presence of SDS.