thesis

Estudios de estructura y de interacciones de LRRK2, una proteína implicada en la Enfermedad de Parkinson

Abstract

87 p., bibliografía y anexos[EN] Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease for which there is not known cure, and for which have been proposed as causes genetic and environmental factors. The LRRK2 gene(Leucine‐Rich Repeat Kinase 2, PARK8) is mutated in a significant number of cases of autosomal dominant PD and in some sporadic cases of the late‐onset type, so that knowledge of function of the protein provides an opportunity for deciphering molecular pathways important in neurodegeneration, particularly in which causes PD. LRRK2 is a large and complex multidomain protein that comprises several domains: armadillo‐type repeats, ankyrin‐type repeats, leucine‐rich repeats (LRR) and a C‐terminal WD40 domain, two catalytic domains: ROC‐GTPase and a kinase of the threonine/serine kinases subfamily, and a domain of unknown function: COR (C‐terminal of ROC). With the ultimate goal of determining the structural characteristics of several of those domains, in this work we have tested various conditions of expression and extraction of different domains of LRRK2, independently cloned, to obtain soluble protein. I have also been performing in vitro refolding of the COR domain, due to the interest on the structure and function of this particular domain. Furthermore, we have made a detailed in silico analysis of the three‐dimensional structure of each domain of LRRK2 and the effect that pathogenic mutations and described polymorphisms may have on it. This latter analysis has allowed us to redefine the limits of the different domains and prompted the re‐cloning ROC‐COR and COR re‐defined domains.[ES] La enfermedad de Parkinson (EP) es una enfermedad neurodegenerativa para la que no se conoce cura y para la que se han propuesto como causas tanto factores genéticos como ambientales. El gen LRRK2 (Leucine‐Rich Repeat Kinase 2, PARK8) aparece mutado en una importante número de casos de la EP autosómica dominante y en algunos de los casos esporádicos de aparición tardía, por lo que el conocimiento de la función de la proteína LRRK2 proporciona una oportunidad para descifrar las rutas moleculares importantes en la neurodegeneración, particularmente en la que causa de la EP. LRRK2 es una proteína multidominio grande y compleja, que comprende varios dominios de interacción: repeticiones tipo armadillo, repeticiones tipo anquirina, repeticiones ricas en leucina (LRR) y un dominio WD40 Cterminal; dos dominios catalíticos: ROC‐GTPasa y quinasa de la subfamilia de las treonina/serina quinasas; y un dominio de función desconocida: COR (C‐terminal de ROC). Con el objetivo último de determinar las características estructurales de varios de estos dominios, en este trabajo se han ensayado diversas condiciones de expresión y extracción de los distintos dominios de LRRK2, clonados de manera independiente para obtener proteína soluble. También se ha realizado el replegado in vitro del dominio COR, dado el interés que presenta la estructura y función de este dominio concreto. Además, se ha realizado un detallado análisis in silico de la estructura tridimensional de cada dominio de LRRK2 y del efecto que las mutaciones patogénicas y los polimorfismos descritos pueden tener en ésta. Este análisis nos ha permitido redefinir los límites de los diferentes dominios y se ha procedido a re‐clonar los dominios COR y ROC‐COR así definidos.Peer reviewe

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