La biología celular de GPBP (Goodpasture antigen binding protein)

Resumen

La enfermedad de Goodpasture (GP) es un proceso autoinmune exclusivamente humano caracterizado por una glomerulonefritis rápidamente progresiva y hemorragia pulmonar, causado por los autoanticuerpos que se depositan a lo largo de la membrana basal del glomérulo renal y el alveolo pulmonar. Los anticuerpos patógenos están dirigidos contra la región no-colagenosa del dominio C-terminal (NC1) de la cadena ¿3 del colágeno IV [a3 (IV)NC1 ] también llamado antígeno GP. Con el propósito de identificar proteínas que interaccionan con la región divergente N terminal del antígeno Goodpasture humano, se utilizaron de forma combinada un péptido sintético de 21 residuos que representa esta región y anticuerpos monoclonales contra el mismo para rastrear bibliotecas de expresión de cDNA humanas. Mediante esta estrategia se llevó a cabo el clonado molecular de una proteína de 624 residuos que in vitro, y en su versión recombinante, une y fosforila específicamente tanto el péptido sintético como el antígeno Goodpasture humano y que hemos denominado GPBP, ¿Goodpasture-antigen binding protein¿. GPBP presenta un alto número de aminoácidos fosforilables (17.9%) y acídicos (16%), siendo la serina el residuo más abundante (9.3%). En la región N terminal la proteína presenta un dominio homólogo a pleckstrina (dominio PH) y en la región C terminal un dominio START. Los dominios PH han sido implicados en la localización de proteínas en la membrana plasmática en respuesta a señales mientras los dominios START se han relacionado con el transporte de lípidos incluyendo el colesterol. Finalmente como elemento estructural reseñable también cabe mencionar la presencia de una señal bipartita de localización nuclear como parte integral de una región que predice la formación de estructuras súper helicoidales (coiled-coil). La contrapartida recombinante de GPBP (rGPBP) presenta un tamaño estimado de 89 kDa, frente a los 71 kDa que se esperan a partir de su estructura primaria principalmente por la presencia de fosforesiduos (PSer, PThr y PTyr). GPBP tiene capacidad para transferir fosfatos a residuos serina y/o treonina presentes en su molécula (autofosforilación) o en proteínas sustrato (transfosforilación) a pesar de que no posee los requerimientos estructurales que definen el dominio catalítico de una proteína quinasa convencional. Varios estudios han cuestionado el papel de GPBP en la organización del colágeno IV y su relevancia en las patologías autoinmunes, describiéndola como un transportador de ceramida desde el retículo endoplasmático hasta el aparato de Golgi, (CERT). Dichos estudios proponen que el motivo FFAT de GPBP se une a la proteína VAP del retículo endoplasmático y el dominio de homología a pleckstrina, interacciona con fosfatidil-inositol-4-fosfato (PI4P) en la cara externa de la membrana del aparato de Golgi. Estas interacciones permitirían al dominio START, en posición carboxiterminal, unir ceramida en el retículo endoplasmático y posteriormente liberarla en el aparato de Golgi (Hanada et al., 2003; Kumagai et al., 2007). Los resultados fueron publicados sin tener en cuenta un estudio exhaustivo de la distribución celular de las formas nativas. Tampoco se tuvieron en cuenta estudios previos basados en inmunofluorescencias donde se mostraba la existencia de las isoformas de GPBP en la MBG (Raya et al. 2000; Revert, F., 2007). Pruebas de inmunohistoquímica sugieren que GPBP es principalmente extracelular, aunque con la posibilidad de localizar en varios sitios intracelulares (Raya, A., 2000). La distribución de las proteínas ofrece mucha información con respecto a la función, por tanto, se necesitan estudios adicionales para entender la función biológica de GPBP. El objetivo general de la tesis doctoral consiste en profundizar en la biología de GPBP ahondando en los mecanismos de diversificación estructural de los diferentes productos del gen COL4A3BP, estudiando la expresión y la distribución de las diferentes isoformas de GPBP. Para concretar el estudio se fijan unos objetivos específicos: 1. Identificar isoformas de GPBP en líneas celulares. Estudiar su expresión y distribución. 2. Estudiar mediante líneas celulares la exportación de GPBP al medio extracelular, analizando la participación de las isoformas de GPBP en este proceso. 3. Estudiar el potencial biológico de nuevos motivos identificados en la estructura primaria de GPBP.