CPT1C-ABHD6 interaction in hypothalamic neurons: implications for bis (monoacylglycero) phosphate metabolism and the endolysosomal system

Abstract

El sistema endolisosomal juga un paper crític en la funció neuronal i ha emergit com a un potencial objectiu per al tractament de diverses malalties neuronals, com els trastorns neurodegeneratius i fins i tot l'obesitat. Els components principals del sistema endolisosomal, els endosomes i els lisosomes, s'han considerat tradicionalment com simples cossos de classificació i degradació, però actualment es reconeixen com a orgànuls avançats i es consideren reguladors crucials de l'homeòstasi neuronal. Dins dels endosomes tardans i els lisosomes, s'ha trobat un lípid únic anomenat bis(monoacilglicerol)fosfat (BMP) que exerceix funcions significatives en els processos endolisosomals, incloent el trànsit de colesterol, la maduració dels endosomes i l'activitat lisosomal. No obstant això, el metabolisme del BMP roman poc entès. Investigacions recents han informat que el domini que conté α/β hidrolasa 6 (ABHD6), inicialment caracteritzat com una hidrolasa d'endocannabinoids, és un regulador clau de la hidròlisi del BMP. A més, el nostre grup ha identificat la carnitina palmitoiltransferasa 1C (CPT1C) com el primer regulador negatiu de l'activitat d'ABHD6, depenent de l'estat nutricional, especialment en l'hipotàlem. En conjunt, aquests resultats situen CPT1C com un regulador potencial del metabolisme del BMP i la funció endolisosomal, el que podria ser crucial en el context de l'obesitat. Aquesta tesi es centra en com la interacció entre CPT1C i ABHD6 podria regular el metabolisme del BMP i, per tant, la funció endolisosomal, i com aquesta regulació es veu afectada en un context de sobrecàrrega lipídica. Per abordar aquestes qüestions, hem generat un model de cèl·lules hipotalàmiques que manquen de CPT1C utilitzant la tecnologia CRISPR, on hem analitzat les conseqüències de l'eliminació de CPT1C en el metabolisme del BMP i les funcions relacionades amb el BMP en condicions tant basals com després de l'exposició a àcids grassos. A més, també es va avaluar l'impacte de la sobrecàrrega lipídica dietètica en el metabolisme del BMP en models animals de tipus salvatge i knock-out de CPT1C. Finalment, vam intentar esbrinar la ubicació subcel·lular on podria tenir lloc la interacció CPT1C-ABHD6 i els dominis estructurals de CPT1C i ABHD6 implicats en la seva interacció i en la modulació de l'activitat hidrolasa d'ABHD6.