Phosphorylation-dependent Alzheimer's Amyloid precursor protein (APP) targeting - Paz, Sandra Isabel Moreira Pinto Vieira Guerra e (2011)
A Doença de Alzheimer (DA) é uma das doenças neurodegenerativas mais comuns, e apresenta uma incidência mundial de 2-7% em indivíduos com mais de 65 anos e de cerca de 15% em indivíduos acima dos 85 anos de idade. Apesar da sua etiologia multifactorial, há uma correlação bem descrita entre esta patologia e um peptídeo neurotóxico denominado Abeta. Este peptídeo 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 objectos de investigação científica mundial. Neste contexto tem sido amplamente descrito o envolvimento do processo de fosforilação de proteínas, uma importante modificação pós-transducional que regula muitos e variados acontecimentos intracelulares, na regulação do processamento da PPA. Apesar do exposto, muito pouco é conhecido acerca da fosforilação directa da própria PPA. Esta proteína 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”. O resíduo Serina 655 pertence a um motivo funcional da APP, 653YTSI656, que forma um sinal de internalização e/ou de “sorting” basolateral. Este domínio é também o local de ligação para a APPBP2, uma proteína que interage com os microtubulos da célula. Embora ainda mal elucidados, os mecanismos pelos quais a fosforilação proteica regula o processamento da PPA parecem incluir uma alteração no tráfego desta proteína, sugerindo que o domínio fosforilável 653YTSI656 desempenha um papel importante nesse processo. Esta dissertação visou assim contribuir para elucidar o papel da fosforilação directa da molécula de APP, mais especificamente no seu resíduo Serina 655, na regulação do direcionamento e tráfego subcelular da proteína, e nas suas possíveis clivagens proteolíticas. De forma a respondermos a essas questões desenvolvemos um modelo experimental para seguir o tráfego intracelular, que usa uma combinação de biologia molecular, técnicas de microscopia de epifluorescência e técnicas de cultura celular. Os resultados obtidos implicam este resíduo como um sinal de direcionamento subcelular da proteína APP, e revelam como o redireccionamento desta proteína por fosforilação favorece um tipo de processamento não amiloidogénico desta. Adicionalmente, a fosforilação do resíduo Serina 655 parece possuir um papel regulador da actividade da PPA como molécula de transdução de sinais. As implicações destas observações na DA e em novas aplicações terapêuticas para a doença são subsequentemente discutidas.