The role of the NPTY functional domain on APP trafficking and processing - Rebelo, Sandra Maria Tavares da Costa (2011)
A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença multifactorial e progressiva do sistema nervoso central. Apresenta uma incidência mundial de 2-7% em indivíduos com mais de 65 anos e de cerca de 50% em indivíduos acima dos 85 anos de idade. As principais alterações histopatológicas observadas nos doentes são a presença de tranças neurofibrilhares intracelulares e depósitos extracelulares de um peptídeo de 4 KDa denominado Abeta, que é o principal componente das placas de amilóide. Apesar da sua etiologia multifactorial, há uma correlação bem descrita entre esta patologia e o Abeta (peptídeo neurotóxico). O Abeta deriva fisiológica e proteoliticamente de uma glicoproteína transmembranar com características de receptor: a Proteína Percursora de Amilóide de Alzheimer (PPA). As possíveis funções fisiológicas da proteína PPA, o seu destino e vias de processamento celulares, conjuntamente com possíveis proteínas celulares que com ela interajam, são assim tópicos de interesse e áreas de investigação científica mundial. A PPA possui na sua estrutura primária sequências consenso para fosforilação, quer no seu ectodomínio quer no seu domínio intracelular, já descritas como sofrendo fosforilação “in vitro” e “in vivo”. Mais ainda, em alguns casos esta fosforilação está associada a estados de doença. Assim sendo, 7 dos 8 aminoácidos que hipoteticamente podem ser fosforilados no seu domínio intracelular encontram-se fosforilados em cérebros de doentes de DA, nomeadamente, Tyr653, Ser655, Thr668, Ser675, Try682, Thr686, Tyr687. O último pertence ao domínio funcional NPTY que é um sinal típico de endocitose em receptores associados à membrana e um local consenso para a endocitose. Várias proteínas interagem com este domínio intracelular da PPA, a maioria possui múltiplos domínios de interacção permitindo a formação de multi-complexos de sinalização entre a PPA e proteínas celulares. Existe assim a possibilidade dessas proteínas funcionarem como proteínas adaptadoras direccionando a PPA para vias de sinalização específicas. A interacção da PPA com essas proteínas de ligação parece ser regulada por fosforilação proteica, uma vez que a ligação da PPA à FE65 só ocorre quando a Thr668 está desfosforilada. O uso de proteínas de fusão PPA-GFP permitiu avaliar a função do domínio NPTY, através da mimetização do estado fosforilado (Y687E) e desfosforilado (Y687F) da Tirosina 687. Resultados contrastantes foram observados na localização subcelular destas proteínas. A proteína Y687E-PPA-GFP foi detectada na membrana plasmática mas não foi eficientemente incorporada em vesículas de tranferrina e apresentou uma diminuição significativa na produção de Abeta. Em contraste, a proteína Y687F-PPA-GFP é facilmente endocitada, tal como a proteína selvagem, e produziu mais Abeta, ou seja ocorreu um favorecimento da clivagem pela via da β-secretase. Os resultados obtidos indicam que este resíduo é importante para o direccionamento subcelular da proteína PPA e para o seu processamento nas diferentes vias, nomeadamente secretória e endocítica. A localização subcelular da PPA pode ser mediada por ligação a proteínas específicas. Um desses exemplos é a ligação da PPA à RTN3-B, uma vez que ambas co-localizam no retículo endoplásmico. Adicionalmente, os resultados apontam no sentido de que as interacções entre a PPA e as suas proteínas parceiras de ligação estejam dependentes do seu estado de fosforilação. Com este propósito o papel da Tirosina 687 no estabelecimento dessas interacções foi avaliado. Os resultados demostram que ambas as proteínas mutantes ligam FE65 e que esta última é a proteína que medeia a conexão entre a PPA e a PP1γ. As implicações destas observações na DA e em novas aplicações terapêuticas para a doença são subsequentemente discutidas.