RESUMO
BACKGROUND: Protein interactions participate in many molecular mechanisms involved in cellular processes. The human TATA box binding protein (hTBP) interacts with Antennapedia (Antp) through its N-terminal region, specifically via its glutamine homopeptides. This PolyQ region acts as a binding site for other transcription factors under normal conditions, but when it expands, it generates spinocerebellar ataxia 17 (SCA17), whose protein aggregates in the brain prevent its correct functioning. OBJECTIVE: To determine whether the hTBP glutamine-rich region is involved in its interaction with homeoproteins and the role it plays in the formation of protein aggregates in SCA17. MATERIAL AND METHODS: We characterized hTBP interaction with other homeoproteins using BiFC, and modeled SCA17 in Drosophila melanogaster by targeting hTBPQ80 to the fly brain using UAS/GAL4. RESULTS: There was hTBP interaction with homeoproteins through its glutamine-rich region, and hTBP protein aggregates with expanded glutamines were found to affect the locomotor capacity of flies. CONCLUSIONS: The study of hTBP interactions opens the possibility for the search for new therapeutic strategies in neurodegenerative pathologies such as SCA17.
ANTECEDENTES: Las interacciones proteicas participan en una gran cantidad de mecanismos moleculares que rigen los procesos celulares. La proteína de unión a la caja TATA humana (hTBP) interacciona con Antennapedia (Antp) a través de su extremo N-terminal, específicamente a través de sus homopéptidos de glutaminas. Esta región PolyQ sirve como sitio de unión a factores de transcripción en condiciones normales, pero cuando se expande genera la ataxia espinal cerebelosa 17 (SCA17), cuyos agregados proteicos en el cerebro impiden su funcionamiento correcto. OBJETIVO: Determinar si la región rica en glutaminas de hTBP interviene en su interacción con homeoproteínas y el papel que tiene en la formación de agregados proteicos en SCA17. MATERIAL Y MÉTODOS: Se caracterizó la interacción de hTBP con otras homeoproteínas usando BiFC y se modeló SCA17 en Drosophila melanogaster dirigiendo hTBPQ80 al cerebro de las moscas usando UAS/GAL4. RESULTADOS: Existió interacción de hTBP con homeoproteínas a través de su región rica en glutaminas. Los agregados proteicos de hTBP con las glutaminas expandidas afectaron la capacidad locomotriz de las moscas. CONCLUSIONES: El estudio de las interacciones de hTBP abre la posibilidad para la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas en patologías neurodegenerativas como SCA17.
Assuntos
Drosophila melanogaster , Ataxias Espinocerebelares , Proteína de Ligação a TATA-Box , Animais , Humanos , Encéfalo/metabolismo , Modelos Animais de Doenças , Drosophila melanogaster/metabolismo , Proteínas de Drosophila/metabolismo , Proteínas de Drosophila/genética , Glutamina/metabolismo , Peptídeos/metabolismo , Agregados Proteicos/fisiologia , Ataxias Espinocerebelares/metabolismo , Ataxias Espinocerebelares/genética , Proteína de Ligação a TATA-Box/metabolismo , Proteína de Ligação a TATA-Box/genéticaRESUMO
Resumen Antecedentes: Las interacciones proteicas participan en una gran cantidad de mecanismos moleculares que rigen los procesos celulares. La proteína de unión a la caja TATA humana (hTBP) interacciona con Antennapedia (Antp) a través de su extremo N-terminal, específicamente a través de sus homopéptidos de glutaminas. Esta región PolyQ sirve como sitio de unión a factores de transcripción en condiciones normales, pero cuando se expande genera la ataxia espinal cerebelosa 17 (SCA17), cuyos agregados proteicos en el cerebro impiden su funcionamiento correcto. Objetivo: Determinar si la región rica en glutaminas de hTBP interviene en su interacción con homeoproteínas y el papel que tiene en la formación de agregados proteicos en SCA17. Material y métodos: Se caracterizó la interacción de hTBP con otras homeoproteínas usando BiFC y se modeló SCA17 en Drosophila melanogaster dirigiendo hTBPQ80 al cerebro de las moscas usando UAS/GAL4. Resultados: Existió interacción de hTBP con homeoproteínas a través de su región rica en glutaminas. Los agregados proteicos de hTBP con las glutaminas expandidas afectaron la capacidad locomotriz de las moscas. Conclusiones: El estudio de las interacciones de hTBP abre la posibilidad para la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas en patologías neurodegenerativas como SCA17.
Abstract Background: Protein interactions participate in many molecular mechanisms involved in cellular processes. The human TATA box binding protein (hTBP) interacts with Antennapedia (Antp) through its N-terminal region, specifically via its glutamine homopeptides. This PolyQ region acts as a binding site for other transcription factors under normal conditions, but when it expands, it generates spinocerebellar ataxia 17 (SCA17), whose protein aggregates in the brain prevent its correct functioning. Objective: To determine whether the hTBP glutamine-rich region is involved in its interaction with homeoproteins and the role it plays in the formation of protein aggregates in SCA17. Material and methods: We characterized hTBP interaction with other homeoproteins using BiFC, and modeled SCA17 in Drosophila melanogaster by targeting hTBPQ80 to the fly brain using UAS/GAL4. Results: There was hTBP interaction with homeoproteins through its glutamine-rich region, and hTBP protein aggregates with expanded glutamines were found to affect the locomotor capacity of flies. Conclusions: The study of hTBP interactions opens the possibility for the search for new therapeutic strategies in neurodegenerative pathologies such as SCA17.