Fisiología molecular de GAP-43 una proteína implicada en extensión y guía axonal

Resumen

GAP-43 es una proteína específica de tejido nervioso. Su periodo de expresión durante el desarrollo coincide con la ventana de tiempo en que se produce la diferenciación neuronal y elongación de axones, descendiendo cuando se comienza la sinaptogénesis. Su expresión también aumenta en procesos de regeneración tras lesiones en sistema nervioso. Su función ha sido relacionada con extensión y guía axonal debido a fallos en la formación de distintos sistemas organizativos en ratones que no expresan GAP-43 (Knock-Out). Así mismo, se ha propuesto también un papel en plasticidad neuronal, dada su expresión en zonas de alta plasticidad en el adulto (Hipocampo, Bublo Ilfatorio, Neocortex), y su relación con procesos de memoria (LTP). Se han realizado numerosos esfuerzos para asignar a GAP-43 una función a nivel molecular que explique los cambios en el citoesqueleto de actina que parecen debidos a su expresión en líneas celulares, neuronales o no. Sin embargo, aún no se conoce su función. El objetivo de esta tesis fue continuar con el estudio de GAP-43, procurando asignar un papel a cada una de las regiones de GAP-43. Para ello se obtuvieron distintos mutantes de delección de la proteína, y se expresaron en células de tipo fibroblasto y epitelial. Con ellos se ha estudiado la distribución subcelular de GAP-43, como su capacidad de inducir filopodios. Se ha visto que GAP-43 necesita se extremo amino terminal para localizarse en membrana plasmática, aunque su extremo carboxilo terminal permite que se localice en zonas de alta dinámica de actina, como son los frentes de avance de lamelipodios. Por otro lado, el dominio IQ es capaz de interaccionar con membrana plasmática, aunque no es determinante para la localización de GAP-43. Esta localización en membrana permite la codistribución de GAP-43 con proteína simplicadas en adhesión célula-célula en células epiteliales, como son E-Cadherinas y beta-catenina, estudia