Drosophila - Severo Ochoa - Universidad Autónoma de Madrid

Jefe de Línea /
Group Leader:
Jesús Ávila de Grado
Función de las proteínas
microtubulares en neuronas
Function of microtubular proteins
in neurons
D2
Resumen de investigación
Research summary
CBM 2005/2006
Personal Científico /
Scientific Staff:
María Teresa Moreno-Flores
Félix Hernández
Filip Lim
Mar Pérez
90
Postdoctorales /
Postdoctoral:
Alberto Gómez
Eva-María Jiménez
Tobías Engel
Becarios Predoctorales /
Predoctoral Fellows:
Alicia Rubio
Paloma Goñi
Elena Tortosa
Elena Gómez de Barreda
Técnicos de Investigación /
Technical Assistance:
Raquel Cuadros
Elena Langa
Santiago Soto-Largo
María Jesús Bermejo
Esther García
Marta Ramos
Neurobiología Neurobiology
Nuestro trabajo ha continuado con el análisis funcional de
las proteínas a) MAP1B y b) tau, y las consecuencias de su
falta de función o función aberrante en procesos
neurodegenerativos. Adicionalmente hemos seguido con el
estudio c) de la reparación axonal en algunos sistemas
modelo.
a) Nuestros resultados sobre MAP1B han indicado que una
función de esta proteína es la de modular los procesos de
transporte axonal retrógrado de las mitocondrias.
Adicionalmente, hemos observado que la carencia de
MAP1B puede ser complementada, en parte, por otra
proteína que se asocia a los microtúbulos, EB-1.
b) Sobre la proteína tau nuestro trabajo ha continuado el
estudio in vitro de su fosforilación y de su polimerización.
La posible relación entre fosforilación y agregación de tau
se ha analizado in vitro, en cultivos celulares y en modelos
de Drosophila y de ratón. En estos últimos, utilizando
animales doble transgénicos condicionales que
sobreexpresan la proteína quinasa que mayoritariamente
modifica a tau, y la proteína tau con alguna de las
mutaciones que aparecen en algunas tauopatías, hemos
observado que algunas de las patologías inducidas en el
ratón, como son la hiperfosforilación y la agregación de tau,
son reversibles (fosforilación), mientras que otras
(formación de agregados aberrantes), no lo son.
c) Con respecto a nuestros estudios sobre el uso de células
de glía envolvente, como reparadores del daño axonal,
hemos seguido caracterizando dichas células de glía
envolvente, fundamentalmente desde un punto de vista
funcional. Hemos inmortalizado estas células y hemos
estudiado su funcionalidad.
Adicionalmente, hemos comparado la expresión diferencial
de genes en células de glía con gran actividad reparadora
con otras que carecen de esta actividad. Entre los
productos que pudieran estar implicados en el proceso de
regeneración hemos encontrado a la proteína MMP2 y al
factor de crecimiento BNDF.
Figura 1. Presencia de la proteína tau hiperfosforilada en ratones doble
transgénicos que sobrexpresan la quinasa GSK-3β y la proteína tau con tres
mutaciones presentes en enfermos de FTDP-17 (ratones GSK-3/VLW), tratados con
bajas dosis de LiCl. Puede observarse tau hiperfosforilado en la región CA1 de los
animales GSK-3/VLW controles; sin embargo, en animales tratados con litio es
indetectable la presencia de la proteína tau hiperfosforilada. Barra = 100 µm.
Figure 1. Phosphorylation state of tau in mice overexpressing the kinase GSK-3β
and tau protein with three FTDP-17 missense mutations (GSK-3/VLW mice) treated
with a low dose of LiCl. High levels of hyperphosphorylated somatodendendritic tau
in CA1 of GSK-3/VLW control mice was evident, while in mice treated with lithium,
immunodetection of tau phosphorylation was absent. Scale bar = 100 µm.
We have continued with the functional analyses of MAP1B
and tau proteins, and the consequences of their lack or
aberrant function in neurodegenerative disorders.
Additionally, we have continued with the study of the axonal
repair in some models.
Our results about MAP1B have indicated that the function of
this protein is to modulate retrograde axonal transport
processes in mitochondria, being this transport decreased
with the presence of this protein.
Additionally, we have observed that the lack of MAP1B could
be complemented by another protein that also is associated
to microtubules, EB-1.
Concerning tau protein, we have followed the in vitro studies
about its polymerization and phosphorylation.
The possible relation between phosphorylation and
aggregation has been analyzed in vitro, in cellular cultures, in
Drosophila and in mice. We have worked with double
transgenic conditional mice which overexpress the kinase
protein that majority modifies tau, and also express tau
protein with some of its mutations present in several
tauopathies. We have observed that some induced
pathologies in mice, like tau hyperphosphorylation and
aggregation, are in some cases reversible (phosphorylation)
whereas in others (formation of aberrant aggregates) are not.
About our studies on ensheathing olfactory glia cells as
reparators of axonal damage, we have continued with the
characterization of these cells, especially from the functional
point of view. We have immortalized these cells and studied
their functionality after immortalization.
Additionally, we have compared the differential expression of
the genes from glia cells with a high restoring activity with those
from cells lacking such activity. We have identified that at least
two proteins could be implicated in the regeneration process;
these are MMP2 protein and the growing factor BNDF.
Publicaciones seleccionadas
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Tesis doctorales
Doctoral Theses
Eva María Jiménez. (2005) Estudio funcional de la proteína asociada a
microtúbulos MAP1B”. Universidad Autónoma de Madrid. Sobresaliente cum
laude. Dirigida por Jesús Ávila.
Tobias Engel. (2005) Estudio del posible sinergismo en la
neurodegeneración inducida por sobreexpresión de GSK-3β y por
mutaciones de tau mediante coexpresión en modelos de ratón. Universidad
Autónoma de Madrid. Sobresaliente cum laude. Codirigida por Félix
Hernández y José J. Lucas.
Premios
Awards
National Prize Caja Rural “Ciudad de Zamora”, 2005.
Organización de reuniones
Meetings organizations
10th International Conference on Alzheimer’s Disease and Related
Disorders. (July, 2006).
Participación en los Actos de Homenaje a D. Santiago Ramón y Cajal, en el
centenario de la Concesión del Premio Nobel.
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