Isoformes de pI de la lipoproteïna lipasa: Origen, distribució i funció

Abstract

Un dels principals aspectes que hem descrit ha estat la presència i la distribució de les isoformes de pI de l’LPL. Inicialment hem treballat amb teixits de rata adulta: cor, TAB, TAM i múscul. Els resultats han demostrat que tots els teixits de rata dels quals s’ha pogut purificar parcialment l’LPL presenten isoformes de pI de l’LPL. També hem treballat en una de les poques situacions en què el fetge expressa LPL: en cries de rata. Lamentablement, l’LPL ha resultat ser una proteïna difícilment purificable. A les cries de rata, però, hem pogut descriure clarament la presència d’isoformes de l’LPL al cor i al TAM.

A partir de tota la informació obtinguda de la descripció d’isoformes en teixits de rata, hem dissenyat un mètode per modelitzar el patró d’isoformes de cada teixit, determinat pel nombre d’isoformes, i el pI i l’abundància relativa de cada isoforma. Aquesta modelització ens ha permès comparar els patrons obtinguts en cada purificació i determinar la similitud dels patrons d’isoformes entre diferents teixits i diferents espècies.

La presència de les isoformes en sí ja és un fet molt important pel coneixement de l’LPL. Però el fet d’haver descrit diferències entre els patrons d’isoformes entre els teixits de rata, va posar de manifest la rellevància de la funció diferencial de l’LPL en cada teixit. A partir d’aquesta idea hem estudiat la funció de les isoformes de pI de l’LPL. Com està àmpliament descrit, l’expressió i l’activitat de l’LPL és depenent de cada teixit i de la situació fisiològica en què es trobi l’animal.

Hem descrit els patrons de l’LPL de diferents teixits de rata (cor, TAB i TAM) en situacions fisiològiques en les quals és sabut que l’activitat LPL varia notablement (fred, dejuni i realimentació) respecte a la situació control.

Mitjançant el pI i la abundància relativa de les isoformes de tots els teixits de rata, hem dissenyat un sistema de classificació de les isoformes en poblacions segons clústers. Aquesta caracterització de les isoformes en clústers permet descriure les variacions que hi ha entre diferents situacions o teixits des d’un enfocament totalment diferent al tractat fins aleshores. Hem pogut detectar importants variacions en les poblacions de les isoformes de pI segons la situació fisiològica.

Paral·lelament, hem estudiat l’afinitat de les isoformes de pI de l’LPL tant per l’ancoratge (heparina) com pel substrat. Entre les diferents isoformes no hem descrit diferències d’afinitat per heparina i totes presenten activitat LPL. Tot i això, no podem descartar petites diferències d’afinitat pel substrat.

Del TAB visceral de macaco, n’hem descrit la presència d’isoformes de pI de l’LPL i el seu patró de distribució. Totes les isoformes de pI del TAB d’aquesta espècie també presenten afinitat pel substrat i, per tant, activitat LPL. A més, també són degudes, parcialment, a la glicosilació de la proteïna. Ens hem plantejat determinar quines són les característiques que determinen l’origen les isoformes de pI de l’LPL.

A partir de la purificació del TAB de macaco, hem determinat de novo d’un 74% de la seqüència de l’LPL. En aquesta cobertura, hem pogut confirmar la presència de l’asparagina 44 i les tirosines 95 i 165. Aquests aminoàcids estan descrits en altres espècies com a objectius de modificacions posttraduccionals.

A continuació, hem treballat per separar les isoformes de pI, les unes de les altres, mitjançant l’isoelectroenfocament en líquid (off-gel electrophoresis). L’objectiu d’aquest treball ha estat poder treballar amb les isoformes per separat i determinar quina combinació de modificacions posttraduccionals és la responsable de cada isoforma. Novament, probablement a causa de les característiques de l’LPL, ens ha resultat impossible obtenir la purificació de cada isoforma

We have described has been the presence and distribution of the pI isoforms of LPL. We have worked with adult rat tissues: heart, WAT, BAT and muscle. The results have shown that all tissues have LPL isoforms. In 15-days old rats, the LPL expressed in the liver LPL has turned out to be a protein that is hard to purify. However, we have been able to clearly describe the presence of isoforms of LPL in heart and BAT. We have designed a method for modelling the isoform pattern of each tissue, determined by the number of isoforms, and the pI and the relative abundance of each isoform. This modelling has allowed us to compare the patterns and to determine the similarity of isoform patterns. We have studied the function of the pI isoforms of LPL. The expression and activity of the LPL is dependent on each tissue and the physiological situation in which the animal is found. We have described the LPL patterns of different rat tissues (heart, TAB and TAM) in physiological situations in which LPL activity is known to vary markedly (cold, fasting and refeeding) compared to the control animals. By means of the pI and the relative abundance of the isoforms of all the rat tissues, we have designed a system of classification of the isoforms in populations according to clusters. This characterization of isoforms in clusters allows describing the variations that exist between different situations or tissues from a totally different approach to the one treated until now.

At the same time, we have studied the affinity of the pI isoforms of LPL for the anchor (heparin) and the substrate. Among the different isoforms we have not described differences in affinity and all isoforms are active. We have described the presence of pI isoforms of LPL and its distribution pattern of the WAT of Macaca fascicularis. In addition, they are also partially due to glycosylation of the protein. We have described 74% of the sequence of the LPL. In this coverage, we have been able to confirm the presence of asparagine 44 and tyrosine 95 and 165. These amino acids are described in other species as targets for posttranslational modifications.