Lrig1 and lrig3 cooperate to control ret receptor signaling, sensory axonal growth and epidermal innervations

Negative feedback loops represent a regulatory mechanism that guarantees that signaling thresholds are compatible with a physiological response. Previously, we established that Lrig1 acts through this mechanism to inhibit Ret activity. However, it is unclear whether other Lrig family members play similar roles. Here, we show that Lrig1 and Lrig3 are co-expressed in Ret-positive mouse dorsal root ganglion (DRG) neurons. Lrig3, like Lrig1, interacts with Ret and inhibits GDNF/Ret signaling. Treatment of DRG neurons with GDNF ligands induces a significant increase in the expression of Lrig1 and Lrig3. Our findings show that, whereas a single deletion of either Lrig1 or Lrig3 fails to promote Ret-mediated axonal growth, haploinsufficiency of Lrig1 in Lrig3 mutants significantly potentiates Ret signaling and axonal growth of DRG neurons in response to GDNF ligands. We observe that Lrig1 and Lrig3 act redundantly to ensure proper cutaneous innervation of nonpeptidergic axons and behavioral sensitivity to cold, which correlates with a significant increase in the expression of the cold-responsive channel TrpA1. Together, our findings provide insights into the in vivo functions through which Lrig genes control morphology, connectivity and function in sensory neurons.Fil: de Vincenti, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Alsina, Fernando Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ferrero Restelli, Facundo Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Hedman, Håkan. Universidad de Umea; SueciaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Tspan1 como un regulador clave de la actividad neurotrófica del receptor TrkA

In this thesis we identify and characterize a novel modulatory mechanism to control neurotrophin receptor activation in developing neurons, as a way to understand the mechanism that underlie neuronal homeostasis and physiology.\nWe demonstrate that the protein Tetraspanin 1 (Tspan1) is a critical regulator of TrkA signaling and neuronal differentiation induced by NGF. Tspan1 is expressed by developing TrkA-positive dorsal root ganglion (DRG) neurons and its downregulation leads to a diminished axonal growth in response to NGF. Additionally, our results demonstrate that Tspan1 interacts specifically in vivo and in vitro with the immature form of TrkA localized in the endoplasmic reticulum (ER). Finally, knockdown of Tspan1 reduces TrkA surface levels and promotes its sorting to the lysosomal/autophagic degradation pathway.\nAltogether, our data establish a novel homeostatic role of Tspan1 as a key regulator of TrkA proteostasis, coordinating its maturation, biosynthetic trafficking and degradation, thereby promoting NGF signaling.Fil: Ferrero Restelli, Facundo Nahuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaEn la presente tesis identificamos y caracterizamos un nuevo mecanismo regulatorio de la actividad neurotrófica en neuronas en desarrollo, como una vía para entender los mecanismos que subyacen a la homeostasis y la fisiología neuronal.\nIdentificamos a la proteína Tetraspanina 1 (Tspan1) y demostramos que es un regulador crítico de la señalización de TrkA y la diferenciación neuronal inducida por NGF. Tspan1 se expresa en neuronas sensoriales del ganglio de la raíz dorsal (DRG) positivas para TrkA y la disminución de su expresión en estas, lleva a un crecimiento axonal empobrecido. Además, nuestros datos demuestran que Tspan1 interactúa específicamente in vivo e in vitro con la forma inmadura de TrkA localizada en el retículo endoplasmático. Finalmente, la caída de Tspan1 reduce los niveles de membrana de TrkA promoviendo su degradación a través de la vía autofagica/lisosomal.\nEn su conjunto, nuestros datos establecen un nuevo rol homeostático de la proteína Tspan1, funcionando como un modulador de la proteostasis del receptor TrkA, coordinando su maduración, tráfico biosintético y degradación, y promoviendo de esta manera, la señalización de la neurotrofina NGF

Tetraspanin1 promotes NGF signaling by controlling TrkA receptor proteostasis

The molecular mechanisms that control the biosynthetic trafficking, surface delivery, and degradation of TrkA receptor are essential for proper nerve growth factor (NGF) function, and remain poorly understood. Here, we identify Tetraspanin1 (Tspan1) as a critical regulator of TrkA signaling and neuronal differentiation induced by NGF. Tspan1 is expressed by developing TrkA-positive dorsal root ganglion (DRG) neurons and its downregulation in sensory neurons inhibits NGF-mediated axonal growth. In addition, our data demonstrate that Tspan1 forms a molecular complex with the immature form of TrkA localized in the endoplasmic reticulum (ER). Finally, knockdown of Tspan1 reduces the surface levels of TrkA by promoting its preferential sorting towards the autophagy/lysosomal degradation pathway. Together, these data establish a novel homeostatic role of Tspan1, coordinating the biosynthetic trafficking and degradation of TrkA, regardless the presence of NGF.Fil: Ferrero Restelli, Facundo Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Fontanet, Paula Aldana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: de Vincenti, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Falzone, Tomás Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin