Drosophila - Severo Ochoa - Universidad Autónoma de Madrid

Jefe de Línea /
Group Leader:
F. Javier Díez Guerra
Bases moleculares
de la plasticidad neuronal
Molecular bases of neuronal
plasticity
D4
Publicaciones
Publications
Resumen de investigación
Research summary
Rodriguez A., Durán A., Selloum M., Champy M-F, Díez-Guerra F.J.,
Flores J M., Serrano M., Auwerx J., Díaz-Meco M. T. and Moscat, J.
(2006). Mature-onset obesity and insulin resistance in mice deficient
in the signaling adapter p62. Cell Metabolism. 3, 211-222.
Becarios Predoctorales /
Predoctoral Fellows:
Irene Domínguez González
Alicia Algaba García
Técnicos de Investigación /
Technical Assistance:
Silvia N. Vázquez Cuesta
Neurobiología Neurobiology
La plasticidad neuronal (PN) es la capacidad que tienen los
contactos sinápticos de regular su eficiencia de transmisión
en respuesta a la actividad que soportan. Es clave para el
funcionamiento del sistema nervioso y, muy especialmente,
para la memoria, el aprendizaje y el desarrollo y
regeneración neuronales. La PN utiliza un complejo
entramado de mecanismos de señalización intra y
extracelulares para modificar de forma específica y local
la conductancia y distribución intracelular de canales
iónicos, la dinámica de citoesqueleto y morfología celular y
la expresión y distribución de elementos reguladores
y estructurales.
Nuestro grupo se interesa en los mecanismos moleculares y
celulares responsables de la PN y centra su atención en el
estudio de las proteínas GMC. Esta es una familia de
proteínas relacionadas estructural y funcionalmente con un
patrón peculiar de expresión espacio-temporal en el
desarrollo. Su interacción con proteínas de señalización
intracelular y capacidad de alterar la morfología celular las
asocia a PN. Sin embargo, su mecanismo de acción se
desconoce. Nuestro grupo desarrolla y utiliza modelos
celulares para analizar la expresión, localización subcelular,
modificaciones e interacciones de las proteínas GMC.
Nuestro interés en la dinámica de los procesos implicados
nos lleva a utilizar fusiones con proteínas fluorescentes para
estudiar “in vivo” la localización subcelular y analizar la
relevancia de dominios y sitios de fosforilación o acilación
mediante técnicas de microscopía avanzadas.
En resumen, pretendemos aportar no sólo conocimiento
básico sobre la funcionalidad de las proteínas GMC, sino
también explorar su potencial como dianas terapéuticas en
modelos de regeneración neuronal y en la prevención de
neurodegeneración asociada al desarrollo y propagación
de focos epilépticos.
Neuronal plasticity (NP) refers to the ability of synaptic
contacts to regulate its efficiency in response to the activity
load that they support. NP is basic for normal operation of the
nervous system and, particularly, for memory, learning and
neuronal development and regeneration. NP uses a complex
network of intra- and extracellular signalling mechanisms to
modify in a specific and local way the conductance and
intracellular distribution of ion channels, cytoskeleton
dynamics and cellular morphology, and the expression and
distribution of regulatory and structural elements.
Our group is interested in the molecular and cellular
mechanisms responsible for NP and focuses its effort in the
study of GMC proteins. This is a family of proteins related both
structurally and functionally, with a peculiar spatio-temporal
expression pattern during development. They have been
associated to NP based on their interaction with signalling
proteins and capacity of altering cell morphology. However,
their molecular mechanisms are not fully understood. Our
group develops and uses cellular models to analyze the
expression, subcellular localization, modifications and
interactions of GMC proteins. Our interest in the dynamics of
the processes involved, leads us to use fluorescent proteins
fusions to study subcellular localization "in vivo" and analyze
the relevance of domains and sites of phosphorylation or
acylation using advanced microscopy techniques.
In summary, we seek to contribute not only to the basic
knowledge on the functionality of GMC proteins, but also to
explore their potential as therapeutic targets in neuronal
regeneration models and in the prevention of the
neurodegeneration associated with the development and
propagation of epileptic foci.
CBM 2005/2006
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Figura 1. Esquema funcional de trabajo que ilustra la participación de
neurogranina en fenómenos de potenciacion / depresión (LTP / LTD) a largo plazo.
Note su implicación en señalización dependiente de calcio/calmodulina
y de ácido fosfatídico.
Figure 1. Functional scheme showing neurogranin (Ng) participation
in long-term potentiation / depression (LTP / LTD) in calcium / calmodulin (CaM)
and phosphatidic acid (PA) dependent signalling pathways.
Figura 2. Células NIH-3T3 con expresión de neurogranina (rojo),
fosfolipasa D2 (amarillo) y fosfatidil-inositol-4-fosfato 5-quinasa (verde).
Note el grado de colocalización entre ellas.
Figure 2. NIH-3T3 cells expressing neurogranin (red), phospholipase D (yelow)
and phosphatidyl-inositol-4-phosphate 5-kinase (green).
Note the colocalization pattern showed.
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