Cribado in vitro de potenciales proteínas priónicas dominantes negativas como estrategia terapéutica frente a las enfermedades priónicas

Abstract

[ES] Recientes investigaciones han demostrado que el malplegamiento proteico es la principal causa subyacente de las enfermedades neurodegenerativas más prevalentes. Hasta la fecha, el mayor conocimiento recopilado sobre las bases moleculares del malplegamiento proteico, lo recogen las investigaciones acerca de la proteína priónica, una glicoproteína de membrana con tendencia al malplegamiento.

En condiciones específicas, dicha proteína puede adquirir una conformación aberrante de naturaleza amiloide, causante de un grupo de patologías llamadas encefalopatías espongiformes transmisibles. El desarrollo de estas patologías implica largos periodos de incubación, pero una vez comienzan los signos clínicos, la resolución es fatal en todos los casos.

En este trabajo de fin de grado se han aportado nuevos datos para un tipo de estrategia terapéutica basada en proteínas priónicas recombinantes dominantes negativas. Es decir, proteínas priónicas que, debido a mutaciones singulares, presentan resistencia al malplegamiento e inhiben el mismo en proteínas priónicas susceptibles. Mediante el uso de la amplificación por agitación del malplegamiento proteico, una técnica in vitro de generación de priones, se evaluó la tendencia al malplegamiento de la proteína priónica de Myodes glareolus con siete mutaciones basadas en prolina: T107P, R136P, R164P, N170P, T191P, Q212P y E227P. Ninguna mutación resultó en proteínas resistentes al malplegamiento espontáneo. Aun así, la proteína priónica que poseía la mutación R164P resistió el malplegamiento inducido por seis cepas priónicas distintas, indicando una posible capacidad dominante negativa.

[EN] Recent research has confirmed that protein misfolding is the principal cause underlying the most prevalent neurodegenerative diseases. To date the greatest knowledge gathered about the molecular basis of protein misfolding is on the prion protein, a misfolding prone cell-surface glycoprotein.

Under certain conditions, the latter protein can acquire an aberrant amyloid conformation that causes a group of pathologies known as transmissible spongiform encephalopathies. The development of these pathologies implies long incubation periods but, once clinical signs arise, the resolution is in all cases fatal.

This final degree thesis has provided new evidence for a therapeutic strategy based on dominant negative recombinant prion proteins, that is, prion proteins which, due to singular mutations, are able to resist protein misfolding and are able to inhibit the misfolding of other susceptible prion proteins. Through the use of protein misfolding shaking amplification, a prion generating in vitro technique, the misfolding proneness of seven proline-based mutated Myodes glareolus prion proteins was evaluated: T107P, R136P, R164P, N170P, T191P, Q212P and E227P. No mutation produced spontaneous misfolding resistant proteins. Even so, the prion protein that possessed the R164P mutation withstood induced misfolding by six different prion strains, indicating possible dominant negative properties.