Neurokinin-1 receptor: neurokinin-1 receptor, purification and refolding
El receptor Neuroquinin-1 (NK1R) és un GPCR que es troba en el sistema nerviós central i perifèric dels vertebrats i és responsable dels processos fisiològics com la transmissió de dolor, secreció endocrina i exocrina, vasodilatació, modulació de la proliferació cel·lular i molts altres. Els antagon...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2012 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/96874 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/96874 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | GPCRs Espectrsocopia Refolding Ciències de la Salut 577 |
| Sumario: | El receptor Neuroquinin-1 (NK1R) és un GPCR que es troba en el sistema nerviós central i perifèric dels vertebrats i és responsable dels processos fisiològics com la transmissió de dolor, secreció endocrina i exocrina, vasodilatació, modulació de la proliferació cel·lular i molts altres. Els antagonistes del NK1R poden ser potencials analgèsics i antidepressius i també poden ser utilitzats per al tractament del trastorn bipolar, l'alcoholisme, càncer, malalties del sistema immune i algunes infeccions. Les tècniques espectroscòpiques i les estructurals d'alta resolució com NMR i la cristal·lografia requereixen quantitats de l'ordre de mil·ligrams del receptor actiu purificat. Una de les estratègies que permet produir els GPCRs recombinants per estudis estructurals és el sistema d'expressió en E.coli. No obstant, molts GPCRs degut al seu efecte tòxic per a la cèl·lula bacteriana s'expressen en forma dels cossos d'inclusió i han de ser sotmesos al procés de renaturalització. La renaturalització dels GPCRs és una tasca complexa que implica complexos ajustaments dels tampons. La primera part d'aquest treball s'ha centrat en la renaturalització de las formes truncades hNK1R-366 i hNK1R-311 del receptor expressades en cossos d'inclusió d'E.coli. Per a l'obtenció del receptor ben plegat hem establert un original protocol de la renaturalització en columna. Hem utilitzat diferents tècniques espectroscòpiques per a estudiar el receptor renaturalitzat. Els resultats de CD han demostrat que el hNK1R-366 i el hNK1R-311 renaturalitzats en DDM presenten un percentatge d'hèlix-α similar al de la rodopsina extreta de retines bovines i solubilitzada en DDM. En els estudis de fluorescència intrínseca de triptòfans a baixes concentracions del GuHCl hem pogut observar el desplaçament cap el blau en l'espectre d'emissió, típic de triptòfans que es troben en un entorn hidrofòbic. A més a més, els espectres d'emissió del hNK1R-366 expressat en cèl·lules COS-1 i solubilitzat en DDM presenten el màxim d'emissió a 335 nm, molt similar al del receptor renaturalitzat a partir dels cossos d'inclusió, indicant la seva correcte renaturalització. El hNK1R-366, renaturalitzat en tampó fisiològic presenta agregació en 24 hores. No obstant, la presència de 0.05% DDM és capaç d'estabilitzar el receptor. Els assajos de radioligand binding de saturació del hNK1R-366 renaturalitzat indiquen que el receptor actiu constitueix l’1% de la proteïna total de la mostra. No obstant, la unió de la SP al receptor en el rang de nanomols és significatiu i és un resultat important, donat que, per primera vegada s’ha obtingut NK1 funcional a partir de E.coli. Per altre costat, no hem pogut obtenir una corba de saturació del hNK1R-311, degut possiblement al plegament defectuós del receptor per falta dels darrers 96 residus. La segona part d'aquest estudi està centrada en l'expressió, purificació i caracterització estructural del C-terminal del receptor hNK1. El domini C-terminal és important per l'acoblament de la proteïna G i la β-arrestina, i també és essencial per a la dessensibilització, internalització i reciclatge del receptor. No obstant, el paper d'aquest domini ha estat infravalorat pels investigadors durant molt temps i existeix poca informació sobre la seva estructura. Els estudis espectroscòpics de UV i de fluorescència posen de manifest anomalies en l'absorbància a 292 nm i en l'emissió intrínseca de les tirosines a 345 nm, atribuïdes a formes ionitzades de l’aminoàcid, degut a la seva proximitat a grups carboxil de residus glutàmics o aspàrtics. A partir de la predicció de l'estructura secundària i terciària i dels resultats dels estudis espectroscòpics hem proposat un model tridimensional pel C-terminal del hNK1 que conté: 25% d’hèlix-α, 27% d’estructura desordenada i 48% de fulles-β i girs-β. En conjunt, els resultat obtinguts, indiquen que el C-terminal del hNK1R no és un domini desordenat, sinó que té una estructura secundària i terciària clarament definides que poden relacionar amb les seves funcions. |
|---|