Funció del factor d'elongació eEF1A2 en plasticitat sinàptica

Abstract

La plasticitat sinàptica és la capacitat que té el sistema nerviós de canviar la seva estructura i funcionament al llarg del desenvolupament. En processos d’aprenentatge, es formen noves espines dendrítiques que permetran fer noves sinapsis, aquest procés rep el nom de plasticitat estructural, també s’ha descrit que es produeix un augment en la síntesi local de proteïnes a les espines. Els mRNAs que es transcriuen en el nucli viatgen silenciats en grànuls de mRNAs fins a arribar a les espines on es produeix una traducció local a les sinapsis. Tot i que la majoria dels estudis sobre el control de la traducció analitzen el paper regulador dels factors d’inici, actualment, hi han estudis que indiquen que els factors d’elongació també poden ser importants en la regulació de la traducció en neurones.

El nostre treball s’ha centrat en el factor d’elongació eEF1A, aquest factor presenta dues isoformes que són pràcticament idèntiques i que tenen expressió diferent en funció del teixit. La isoforma eEF1A1 s’expressa en tots els teixits de l’organisme exceptuant el cervell, cor i múscul esquelètic, on és reemplaçada totalment per la isoforma eEF1A2. Aquest factor a part de ser un regulador de la traducció també presenta altres funcions, una de les més estudiades ha estat la capacitat d’interacció amb el citoesquelet d’actina.

Aquesta tesi ha tingut com a objectiu general estudiar la relació entre la plasticitat estructural, on l’actina és un factor clau, i la traducció local en el context de la sinapsis. Concretament, ens hem centrat en la determinació de la rellevància funcional de la fosforilació del factor eEF1A2 en plasticitat sinàptica.

Synaptic plasticity is the ability the nervous system has to modify its structure and behavior throughout development. In learning processes, it is formed new dendritic spines that let do new synapses, this process is called structural plasticity, it is also described that there is an increment in protein local synthesis in the spines. mRNAs transcribed at the nuclei travel being silent in mRNAs granules until they arrive at the dendritic spines where it is produced local translation of these mRNAs in the synapsis. Despite the main local translation control studies examining the role of the initiaton factor, nowadays, there are studies that show that elongation factors can be also important in translational regulation in neurons.

Our work is focused on the elongation factor eEF1A, this factor has two isoforms that are virtually identical and that have tissue dependent expression. eEF1A1 isoform is expressed in all the tissues but the brain, heart and skeletal muscle, where it is replaced by isoform eEF1A2. This factor apart from being a translational regulator it has other functions as well, one of the most studied has been the ability to interact with the actin cytoskeleton.

The general objective of this thesis is to study the relationship between structural plasticity, where actin is a key factor, and local translation in the synaptic context. Specifically, we have focused on determining the functional relevance of EF1A2 phosphorylation in synaptic plasticity.