La acitividad de NMDA modula la represión traduccional mediada por Smaug en foci de silenciamiento sinápticos

BAEZ, MV; LEISHMAN CC; BOCCACCIO, GL

Huerta Grande, Córdoba, Argentina

Taller; X Taller Argentino de Neurociencias,; 2008

La acitividad de NMDA modula la represión traduccional mediada por Smaug en foci de silenciamiento sinápticos  María V Baez, Claudia C. Leishman y Graciela L Boccaccio. Instituto Leloir; FBMC FCEyN-UBA y IIBBA-CONICET (1405) Buenos Aires, Argentina.  La traducción localizada en las sinapsis contribuye a su formación y plasticidad. Numerosos ARN mensajeros (ARNm) neuronales son acumulados en las sinapsis en forma de ribonucleopartículas o gránulos de ARN. En estos foci, los ARNm se encuentran silenciados por proteínas de unión a ARN (RBPs) y microRNAs, disparándose su traducción frente a estímulo sináptico o factores tróficos. Existe una novedosa familia de RBPs que actúan como reguladores postranscripcionales y que poseen un dominio SAM (Sterile Alpha Motif) el cual reconoce una secuencia específica denominada SRE (Smaug Recognition Element). El primer miembro de esta familia, Smaug, es un regulador de la traducción y la estabilidad de mensajeros maternos en el embrión temprano de Drosophila. En el laboratorio identificamos dos genes ortólogos presentes en el genoma de mamíferos que denominamos Smaug1 y Smaug2. Encontramos que Smaug1 se expresa en el sistema nervioso central de roedores. Estudios en sistemas heterólogos empleando reporteros basados en luciferasa mostraron que Smaug1 de humano reprime la traducción de transcriptos portadores de motivos SRE sin afectar su estabilidad. Análisis por gradientes de sedimentación indicaron que tanto Smaug de Drosophila como Smaug1 de mamífero, transfectada o endógena en SNC, forman partículas livianas y no están presentes en polisomas, lo que concuerda con su actividad represora a nivel de iniciación de la traducción (Baez y Boccaccio, JBC, 2005). Mas recientemente, encontramos que la expresión de Smaug1 en neuronas de hipocampo en cultivo coincide temporalmente con la de sinapsina y PSD95, marcadores pre- y post-sinápticos, respectivamente. Observamos que la depleción de Smaug1 por RNAi induce un aumento en el número y una reducción del tamaño de las sinapsis. Esto sugiere un rol para la regulación ARNm por Smaug 1 durante la sinaptogénesis. En neuronas maduras, Smaug1 forma foci en dendritas y sinapsis que difieren de los formados por FMRP (Fragile Mental Retardation Protein) y SMN (Survival Motor Neuron) previamente descriptos. Los foci de Smaug1 se desensamblan por tratamiento con drogas que estabilizan polisomas, en tanto que aumentan en número y tamaño cuando los polisomas son desensamblados farmacológicamente. Esto indica que Smaug1 está en equilibrio con polisomas al igual que otros foci de silenciamiento previamente descriptos, tales como los Gránulos de Estrés (GEs) y los cuerpos de procesamiento (PBs), en los cuales Smaug1 no está incluida. Relevantemente, los foci de silenciamiento de Smaug1 adyacentes a las sinapsis son desensamblados por estimulación sináptica sugiriendo la liberación de ARNm silenciados para su traducción. La relajación de los foci de Smaug1 requiere la activación de receptores de NMDA y del ensamblado de polisomas, pero no depende de la actividad del proteasoma (Baez y Boccaccio, en preparación). Nuestros resultados sugieren que Smaug1 es un regulador postranscripcional relevante a la sinaptogénesis y que responde a actividad sináptica. La búsqueda in silico de posibles blancos de Smaug1 dio como resultado un número reducido de ARNm que contienen SREs que codifican para distintas funciones y se localizan en las dendritas. Queda por investigarse cuáles de estos mensajeros son regulados por Smaug1 y cómo esto afecta la sinaptogénesis.