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Ver el documento (formato PDF)   Ferrero, Florencia Victoria.  "Función de las protocadherinas en cluster alfa en interacciones intercelulares"  (2015-06-29)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Las protocadherinas en cluster (Pcdh) son un grupo de glicoproteínas de la superficie de las neuronas que se expresan en regiones específicas del sistema nervioso central (SNC) de los vertebrados (cerebro, corteza, bulbo olfatorio, médula espinal, hipocampo). Dada su similitud con otras moléculas de adhesión (pertenecen a la superfamilia de las Cadherinas, involucradas en adhesión celular dependiente de calcio -Ca(2+)- y a que su presencia está enriquecida en las sinapsis, podrían ayudar a determinar la especificidad de algunas conexiones sinápticas. Su función es aún desconocida. Consisten en más de 50 genes, codificados por tres clusters de genes muy relacionados entre sí: alfa, beta y gama. A través de splicing alternativo se generan múltiples isoformas alfa y gama, lo que potencialmente genera una enorme variabilidad en moléculas de la superficie celular. La expresión combinada de estas variantes podría ayudar a establecer, hasta cierto punto, la identidad neuronal. Se sabe que neuronas individuales expresan distintas isoformas de Pcdh en forma monoalélica y estocástica, a excepción de la isoforma c2. En este trabajo de tesis intentamos comenzar a comprender el rol biológico de esta diversidad. Logramos determinar que las isoformas Pcdh alfa 4 y c2 entablan interacciones intercelulares exclusivamente homofílicas. Este hallazgo tiene importantes implicancias respecto del posible rol de las Pcdh en la generación de diversidad neuronal ya que es compatible con modelos de interacción proteína-proteína que conducen a la distinción entre terminaciones “propias” y “no propias” de las neuronas. Además, encontramos indicios de que ciertas isoformas de Pcdh podrían tener comportamientos diferentes respecto de otros miembros del mismo cluster. Por ejemplo, en cultivos celulares donde sobreexpresamos la isoforma alfa c2, esta muestra una mejor localización en los contactos célula-célula a medida que transcurre el tiempo, a diferencia de lo que ocurre con las isoformas alfa 4 o alfa 8. A pesar de que, como mencionamos más arriba, estas proteínas pertenecen a la superfamilia de las cadherinas y conservan algunos motivos típicos de las mismas, observamos que se comportan distinto de las cladherinas clásicas. Comparando las isoformas de Pcdh alfa con la cadherina clásica E-cadherina (Ecad), logramos demostrar que no están involucradas en procesos de reciclado de la membrana plasmática, que no median una fuerte adhesión célula-célula, y que el Ca2+ no parece afectar su localización en los contactos célula-célula ni su procesamiento proteolítico. Por otro lado, encontramos que las Pcdh alfa pueden sufrir proteólisis en la membrana de una manera similar a la de las cadherinas clásicas. Nuevamente observamos diferencias entre las Pcdh, esta vez en el nivel de clivaje proteico entre distintas isoformas de Pcdh del cluster alfa. Palabras clave Protocadherina, cluster, adhesión, homofílico, interacción célula-célula

Abstract:
Clustered protocadherins (Pcdh) are a group of neuronal surface glycoproteins that are expressed in specific regions of the central nervous system (CNS) of vertebrates (brain cortex, olfactory bulb, spinal chord, hippocampus). Because of their similarity with other adhesion molecules (they belong to the Cadherin superfamily, involved in calcium -Ca(2+)- dependent cell adhesion) and enriched presence at synapses, they could be involved in determining the specificity of some synaptic connections. Their function remains unknown. They consist of over 50 genes encoded by three closely related gene clusters: alpha, beta and gamma. Alternative splicing generates multiple alpha and gamma isoforms, potentially producing enormous variability in cell surface molecules. The combinatorial expression of these variants could help to establish, to some extent, neuronal identity. It is known that single neurons express Pcdh isoforms monoallelically and stochastically, with the exception of the "c2 type" isoform. In this project we attempted to begin to understand the biological role of this diversity. We were able to establish that Pcdh alpha 4 and c2 isoforms engage exclusively in homophilic intercellular interactions. This finding has important implications regarding a possible role for Pcdh in the generation of neuronal diversity because it is compatible with protein-protein interaction models that lead to distinction of “self” and “non-self” projections from neurons. Also, we found evidence that certain Pcdh isoforms may have a different behaviour from other members of the same cluster. For example, when we overexpress the alpha c2 isoform in cultured cells, it shows a better localization to cell-to-cell contacts over time, unlike what happens for alpha 4 or alpha 8 isoforms. Even though, as we mentioned above, this proteins belong to the cadherin superfamily and they posses some of their typical motifs, we observed they behave differently from classic cadherins. By comparing Pcdh alpha isoforms against Ecadherin (Ecad), we could demonstrate that they are not involved in membrane recycling processes, that they do not mediate strong cell-cell adhesion and that Ca2+ does not seem to affect their localization to cell-cell contacts nor their proteolytic processing. On the other hand, we found that Pcdh alpha can undergo proteolysis at the cell membrane in a way similar to that of classic cadherins. Again, we observed differences among Pcdh, this time at the level of protein cleavage between different Pcdh alpha isoforms. Key words Protocadherin, cluster, adhesion, homophilic, cell-cell interaction

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Registro:
Título : Función de las protocadherinas en cluster alfa en interacciones intercelulares     =    Role of clustered alpha protocadherins in intercellular interactions
Autor : Ferrero, Florencia Victoria
Director : Cramer, Paula
Consejero : Kornblhitt, Alberto
Jurados : Paz, Dante A.  ; Arregui, Carlos O.  ; Vázquez Levin, Mónica H.
Año : 2015-06-29
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular
Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE)
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5813_Ferrero
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Biología Molecular y Celular
Biología / Neurociencias
Palabras claves : PROTOCADHERINA; CLUSTER; ADHESION; HOMOFILICO; INTERACCION CELULA-CELULA; PROTOCADHERIN; CLUSTER; ADHESION; HOMOPHILIC; CELL-CELL INTERACTION
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