Determinación de la posible interacción entre INSR y la proteína TAU en la enfermedad de alzheimer.

RESUMEN: Uno de los eventos de estudio implicados en la enfermedad de Alzheimer (EA) está relacionado con la polimerización de la proteína Tau y su interacción con otras proteínas durante la formación de los filamentos helicoidales apareados, poco se sabe acerca de proteínas que se unen a tau y que tengan una participación relevante en la integración de tau en los filamentos. Como se conoce, los marcadores principales de esta enfermedad son las llamadas placas seniles; que están íntimamente relacionadas con la proteína β-amiloide. Esta proteína sufre un proceso proteolítico que genera péptidos de 42 aminoácidos residuales, los cuales son eliminados extracelularmente y eventualmente forman las denominadas placas seniles. Otro de los marcadores de la enfermedad son los ovillos o marañas neurofibrilares, producto de la polimerización de la proteína Tau sobre la membrana celular, se sabe que el acúmulo elevado de esta proteína anormal genera inhibición de los procesos celulares y por consecuencia la muerte de la neurona. En esta enfermedad, la proteína Tau tiene marcados cambios moleculares entre los que se han definidos se encuentran la fosforilación, glicosilación, ubiquitinación, poliaminación, nitración, y el denominado truncamiento espontáneo en los aminoácidos Glutámico 391 (E391) y Aspártico 421 (D421). Todos los estudios realizados en esta proteína indican que estos eventos inducen la polimerización de esta. Para determinar que otras proteínas favorecen la polimerización de la proteína tau y su integración en los filamentos se realizó un estudio in silico, un análisis bioinformático realizado mediante simulación por computadora. En la cual se buscó encontrar relación entre el receptor de insulina1 (ISR-1) y el sustrato del receptor de insulina (INSR) con la proteína TAU tanto en procesos de unión, transducción y/o reacción celular. Posterior a este análisis se realizó una dinámica molecular o docking, en una plataforma virtual pusimos a interaccionar estas biomoleculas para ver la posible unión e interacción de estas en un ambiente semejante al celular. Esto se realizó por medio de digitalización de la estructura 3D de las proteínas (TAU, ISR-1 e INSR). Los primeros estudios indican que la unión entre estas dos proteínas se genera debido a una interacción cruzada; es decir, que la unión de estas moléculas no se genera linealmente. Todo indica que dicha unión es debida al el reclutamiento lejano de dominios característicos en ambas proteínas, los cuales muestran afinidad y por lo tanto interacción entre las moléculas. Esto se ha demostrado en otras patologías y situaciones (Dehesa y col., 2003), dichos trabajos muestran afinidad e interacción de estos tipos de dominios característicos en estas y otra proteínas. Otro estudio de interés muestra la estrecha relación entre ISR1 y TAU (Mark Yarchoan y col., 2014), por estudios de inmunofluorescencia y microscopía confocal sugieren que ISR1 funciona como molécula activadora para INSR y también como proteína de transporte para Tau. Para comprobar de manera experimental la interacción entre estas dos proteínas realizamos técnicas de electroforesis y Western-blot. Se utilizaron muestras de tejido cerebral proporcionado por el Banco Nacional de Cerebros “Raúl Mena López” del CINVESTAV- IPN. En las diferentes muestras con la enfermedad de Alzheimer se identificó la presencia del receptor de insulina 1 y de la proteína tau. En esta fase del proyecto consistió en la estandarización de las técnicas y caracterización patológica de los casos de estudios. En todos los casos con la EA determinamos presencia de proteína tau anormal (fosforilada). Así mismo, determinamos niveles elevados del INSR en cerebros con la EA y bajos niveles de ésta en controles sanos. Estos resultados sugieren una participación importante de ISR-1 en los diferentes cambios moleculares presentes en la proteína tau durante el desarrollo de la EA en una neurona