Mesoscopic clusters formation of RESP18 homology domain with proinsulin and insulin

MILAGROS B. ABATE; PAMELA L. TOLEDO; DIEGO S. VAZQUEZ; ALEJO R. GIANOTTI; JUHA TORKKO; MICHELE SOLIMENA; MARIO R. ERMÁCORA

Jornada; Foro de Estudiantes en Biofísica; 2023

Biophysical Society

ICA512 es una proteína de membrana perteneciente a la familia de receptores tirosina fosfatasa. Se expresa en la membrana de células endocrinas secretoras de péptidos y en neuronas, en los gránulos de secreción (SG, por sus siglas en inglés) y en las grandes vesículas de núcleo denso, respectivamente. La insulina es una hormona peptídica que regula la glucemia en sangre mediante la captura de glucosa en los tejidos periféricos, por lo que la disminución o ausencia de actividad conlleva a los distintos tipos conocidos de diabetes. ICA512, entre otras proteínas como fogrina y resp18, está involucrada en la biogénesis y recambio de los SGs de insulina en las células β-pancreáticas y su agotamiento, solo o en combinación, reduce fuertemente las reservas de los SGs de insulina in vitro e in vivo.Los condensados biomoleculares - definidos como agrupamientos o clusters de biomoléculas no estequiométricas unidos por interacciones no covalentes que van desde decenas de nanómetros hasta micras en tamaño - han sido estudiados en las últimas décadas como una forma de organización y regulación espacio-temporal de innumerables reacciones bioquímicas e interacciones macromoleculares y son los responsables de la formación de los llamados organelas sin membrana.En trabajos previos, reportamos que el dominio N-terminal de ICA512, denominado RESP18 homology domain (RESP18HD, residuos 35 al 131 de ICA512), co-agrega in vitro con insulina inhibiendo su fibrilación. En el presente trabajo, focalizaremos en una variante más corta denominada RESP18HD124, previamente identificada como un potencial producto de procesamiento celular. Estudiaremos la reacción de coagregación de RESP18HD124 con insulina y su precursor fisiológico la proinsulina, los cuales coexisten con ICA512 en el trans-Golgi durante la biogénesis de los SGs. Resultados preliminares sugieren que RESP18HD124 forma clusters mesoscópicos en solución que evolucionan a objetos de tamaño micrométrico en la reacción de coagregación con insulina o proinsulina. Estos clusters mesoscópicos son los precursores de los agregados amorfos y podrían estar relacionados con el proceso de los SGs de insulina en la vía secretora.