La mutación E425K asociada con la ELA desacopla DNAJC7 del ciclo de chaperona Hsp70

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular
• Neurociencia
• Bioquímica

Sus antecedentes:

• DNAJC7 (proteína del dominio J) es crucial para la homeostasis de las proteínas y la regulación de Hsp70.
• Las mutaciones en DNAJC7 se asocian con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), pero los mecanismos subyacentes no están claros.
• DNAJC7 posee un dominio J para la activación de Hsp70 y dominios TPR para interacciones proteicas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto estructural y funcional de la mutación E425K asociada con la ELA en el dominio J de DNAJC7.
• Elucidar el papel de los dominios TPR de DNAJC7 en la interacción con Hsp70 y la regulación de proteínas cliente.
• Comprender la base mecanicista de la disfunción de DNAJC7 en la ELA.

Principales métodos:

• Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) para evaluar la estructura e interacciones de las proteínas.
• Ensayos bioquímicos para evaluar la activación de Hsp70 y la unión de proteínas cliente.
• Análisis de la agregación y el repliegue de TDP-43 en presencia de DNAJC7 salvaje y mutante.

Principales resultados:

• La mutación E425K no altera la estructura de DNAJC7 pero interrumpe su interacción principal con Hsp70 a través del dominio J.
• Se identificó un sitio secundario de unión a Hsp70 que involucra los dominios TPR de DNAJC7 y el motivo EEVD de Hsp70, el cual permanece intacto en el mutante.
• Si bien el mutante conserva la actividad de sostén contra la agregación de TDP-43, no facilita la transferencia y el repliegue de clientes mediados por Hsp70.

Conclusiones:

• La función de DNAJC7 depende de la acción coordinada de sus dominios J y TPR para una regulación eficaz de Hsp70.
• La interrupción de la activación de Hsp70 mediada por el dominio J por la mutación E425K desacopla DNAJC7 de la maquinaria Hsp70.
• Este estudio proporciona una explicación mecanicista de la disfunción de DNAJC7 en la ELA, destacando la importancia de las interacciones precisas de las chaperonas.