Función de la alfa-arrestina-3 en la homeostasis del transportador de glutamato EAAT2 en astrocitos y su posible implicación en la enfermedad de Lafora

Abstract

[ES] La enfermedad de Lafora es una epilepsia mioclónica progresiva causada por mutaciones en los genes que codifican las proteínas laforina o malina. La mutación de una de las dos proteínas impide que se forme el complejo funcional y a causa de ello se acumulan inclusiones de glucógeno insoluble, conocidas como cuerpos de Lafora. Otra patología descrita en los pacientes de Lafora es la alteración en la homeostasis del transportador de glutamato EAAT2 de astrocitos (GLT1 en ratón). Este transportador se localiza normalmente en la membrana plasmática de estas células para internalizar el glutamato (neurotransmisor) y detener la señal de excitación de las neuronas. Esta localización está altamente regulada por procesos de ubiquitinación/desubiquitinación. En la ruta de internalización del transportador de glutamato interviene una E3 ubiquitín ligasa denominada Nedd4.2. Para poder unirse al transportador de glutamato y ubiquitinarlo, precisa de proteínas adaptadoras denominadas arrestinas. Todavía no hay mucha información sobre la función de las arrestinas pero se han descrito como adaptadores para las E3 ubiquitín ligasas en la endocitosis de transportadores de membrana. En la enfermedad de Lafora, el nivel de transportadores de glutamato en la membrana plasmática de los astrocitos está reducido y esto podría ser debido a un cambio en el patrón de ubiquitinación del transportador por parte del complejo laforina-malina. Este trabajo estudia uno de los componentes de la familia de las ¿-arrestinas, ARRDC3, dado que se ha definido que a nivel transcripcional su expresión en astrocitos es muy elevada y este tipo celular parece ser fundamental en la etiopatología de la enfermedad de Lafora. Nuestros resultados apuntan que ARRDC3 puede estar implicada en la homeostasis del transportador EAAT2 ya que hemos demostrado su interacción con los dominios WW de Nedd4.2. Sin embargo, no se ha observado interacción entre ARRDC3 y el complejo laforina-malina tanto utilizando el sistema de doble híbrido en levaduras como técnicas de inmunoafinidad en cultivos celulares. Asimismo, resultados preliminares parecen indicar que no existe ubiquitinación de ARRDC3 por dicho complejo.

[EN] Lafora disease is a progressive myoclonic epilepsy caused by mutations in the genes that encode laforin or malin. The mutation of one of the two proteins prevents the formation of the functional complex and, as a result, insoluble glycogen inclusions, known as Lafora bodies, accumulate. Another pathology described in Lafora patients is the altered homeostasis of the astrocitic glutamate transporter EAAT2 (GLT-1 in mouse). This transporter is normally located at the plasma membrane of these cells to internalize glutamate (neurotransmitter) and to stop the excitation of the neurons. This location is highly regulated by ubiquitination/ deubiquitination processes. An E3 ubiquitin ligase called Nedd4.2 intervenes in the internalization pathway of the glutamate transporter. In order to bind to the glutamate transporter and to ubiquitinate it, it needs adaptor proteins called arrestins. There is still not much information about the function of arrestins but they have been described as E3 ubiquitin ligases adaptors in the endocytosis of membrane transporters. In Lafora disease, the level of glutamate transporters at the plasma membrane of astrocytes is reduced and this could be due to a change in the ubiquitination pattern of the transporter by the laforin-malin complex. In this paper we study one of the ¿-arrestin family component, ARRDC3, since it has been defined that its expression at the transcriptional level in astrocytes is elevated and this cell type seems to be fundamental in the etiopathology of Lafora disease. Our results suggest that ARRDC3 may be involved in the homeostasis of the EAAT2 transporter since we have demonstrated its interaction with the WW domains of Nedd4.2. However, no interaction between ARRDC3 and the laforin-malin complex has been observed either using the yeast two hybrid system or immunoaffinity techniques in cell cultures. Also, preliminary results seem to indicate that there is no ubiquitination of ARRDC3 by the complex.