ITEM METADATA RECORD
Title: The conformation and aggregation kinetics of alpha-synuclein depend on the proline residues in the C-terminal domain.
Other Titles: De conformatie en aggregatie kinetica zijn afhankelijk van de proline residues in het C-terminaal domein van alfa-synuclein.
Authors: Meuvis, Jessika; S0108931
Issue Date: 8-Sep-2010
Abstract: Het eiwit alfa-synucleïne (α-syn) blijkt een belangrijke rol te spelen in de ziekte van Parkinson (PD). De pathologische kenmerken van PD zijn het verlies van dopaminerge neuronen in de substantia nigra pars compacta en de aanwezigheid van Lewy Bodies (LBs). LBs zijn intracellulaire inclusies waarvan α-syn de hoofdcomponent blijkt te zijn. In het C-terminaal domein van dit natief ontvouwen eiwit bevinden zich de vijf enige prolineresiduen (P108, P117, P120, P128 en P138) die aanwezig zijn in α-syn. In ons laboratorium werd reeds aangetoond dat FK506 bindende proteïnen (FKBP’s) de aggregatie en fibrilvorming van α-syn in vitro versnellen in een concentratie-afhankelijke manier. FKBP’s zijn eiwitten die een peptidyl-prolyl isomeraseactiviteit hebben en de cis-trans conformationele verandering van een X-Pro peptidebinding katalyseren, vaak een snelheids-bepalende stap in proteïnevouwing. De versnelling van vouwing van α-syn door FKBP’s kan ziekte-gerelateerde aggregatie versnellen. In dit onderzoek werd de rol van de prolineresiduen in de conformatie en de aggregatie van α-syn bestudeerd. Hiervoor werd een recombinant proteïne, His-WT α-syn, met een N-terminaal peptide van 39 aminozuren en enkele mutanten van His-WT α-syn ,opgezuiverd.Om de omgeving van de prolineresiduen te bestuderen werd er een tryptofaanresidu, Y133W, ingebracht in His-WT α-syn en in de mutant waar alle prolineresiduen gemuteerd werden naar alanine, His-PA5 α-syn. We toonden aan dat de C-terminus blootgesteld is aan het solvent voor de aggregatie en dat het residu W133 in de C-terminus niet in de kern van de fibrillen ingebouwd werd tijdens de aggregatie. We konden ook aantonen dat de omgeving van W133 in α-syn niet gevoelig is aan de conformatie van de prolineresiduen. Anisotropiemetingen tonen aan dat residu W133 in α-syn minder mobiel wordt tijdens de fibrilvorming. Deze data suggereren dus dat de C-terminus een verhoogde rigiditeit verkregen heeft tijdens de fibrilvorming. Om de rol van de prolineresiduen in de aggregatie en fibrilvorming te bestuderen werden verschillende mutanten geconstrueerd waar een of meerdere prolineresiduen gemuteerd werden naar alanine (His-PA). De aggregatie werd in vitro bestudeerd met turbiditeits-, ThT-fluorescentie en CD (circulair dichroïsme) metingen. Hieruit kon besloten worden dat mutatie van één of meerdere prolineresiduen snellere aggregatie en fibrilvorming induceert. We hebben met transmissie-electronenmicroscopie echter aangetoond dat zowel His-WT en alle geconstrueerde prolinemutanten van α-syn nog steeds fibrillen vormen wat aangeeft dat deze mutaties de morfologie van de aggregaten niet veranderen. We konden aantonen dat de versnellende effecten van hFKBP12 teniet gedaan worden door mutatie van alle prolineresiduen naar alanine. We hebben verder aangetoond dat His-WT minder ontvouwen is en meer structuur bevat. Deze resultaten suggereren dat de prolineresiduen in de C-terminus een conformationele rol spelen in de aggregatie en fibrilvorming van α-syn. Het veranderen van cis-trans (Pro) conformatie naar trans conformatie (Ala), kan de afscherming van het centraal domein, verminderen en de aggregatie en fibrilvorming versnellen.In een derde gedeelte werden WT α-syn en His-WT α-syn vergeleken. We concluderen dat de N-terminale tag de aggregatie en fibrilvorming vertraagt en dat His-WT α-syn minder ontvouwen is en meer structuur bevat dan WT α-syn hoewel His-WT en WT α-syn beide fibrillen en ß-sheets vormen na aggregatie.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Biochemistry, Molecular and Structural Biology Section
Research Group for Neurobiology and Gene Therapy
Facility for Surgery and Anaesthesiology

Files in This Item:
File Status SizeFormat
thesis definitief 8-8-2010 Jessika Meuvis.pdf Published 8346KbAdobe PDFView/Open

These files are only available to some KU Leuven staff members

 


All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.