Caracterização da maquinaria molecular responsável pela polarização neuronal.

Visão Geral

Resumo do Projecto

A elevada polarização, morfológica e funcional das ramificações neuronais depende de mecanismos delicados de seleção e tráfego de proteínas para a sua localização correcta na célula. Estes mecanismos são extremamente importantes para a formação e funcionamento dos circuitos neuronais e, espectavelmente, a sua disfunção é observada em doenças neurodegenerativas e durante o envelhecimento.

Nos últimos 30 anos, avanços consideráveis foram feitos no sentido de decifrar os mecanismos responsáveis pelo endereçamento de proteínas para as dendrites; contudo, o conhecimento actual dos mecanismos subjacentes à polarização de proteínas axonais continua limitado. Neste sentido, novos estudos, incluindo algum do nosso trabalho anterior, sugerem o envolvimento de endossomas dendríticos no endereçamento de proteínas para a membrana axonal. No entanto, a maquinaria intracelular de tráfego e da via endossomal envolvida neste processo continua por desvendar.

O nosso trabalho contribui recentemente para a identificação do complexo proteico endossomal SorCS1-Rab11FIP5, necessário a nível dendrítico para a localização axonal da proteína pré-sináptica Neurexina (Nrxn). Especificamente, SorCS1-Rab11FIP5 é responsável pela seleção da Nrxn recém-internalizada desde endossomas precoces para endossomas de reciclagem, passo que antecede o seu tráfego para o axónio. Adicionalmente, também foi demonstrado que outras proteínas axonais atravessam o compartimento somatodendrítico durante a sua via de tráfego para o axónio. Estas observações sugerem a existência de outros reguladores de tráfego e da via endossomal, tais como outros receptors de seleção e proteínas adaptadoras, que se encontram nos endossomas dendríticos, onde interagem com diferentes proteínas neuronais e as direccionam para o axónio.

Neste sentido, propomos-nos a explorar a hipótese de que os endossomas dendríticos são pontos chave de endereçamento de proteínas para o axónio. Para testar esta hipótese, propomos-nos a: elucidar quais são as principais rotas de tráfego de proteínas axonais, identificar a maquinaria dendrítica de tráfego intracelular e da via endossomal envolvida na polarização axonal e avaliar a sua relevânvia para o desenvolvimento axonal in vitro e conectividade neuronal in vivo. De notar, que será adoptada uma abordagem imparcial usando tecnologia de topo que nos permitirá focar em proteínas endógenas. Esta abordagem difere substancialmente dos estudos anteriores nos quais o tráfego neuronal tem sido monitorizado para um número limitado de proteínas axonais e em condições de sobreexpressão.

Detalhes de Projeto