Modulación estructural de dominios de amilina mediada por lípidos [recurso electrónico] / Israel Martínez Navarro ; asesor, Víctor Guadalupe García González

Maestría en Ciencias de la Salud.

Tesis (Maestría) --Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Medicina, Mexicali, 2018.

Incluye referencias bibliográficas.

El polipéptido amiloide de los islotes (IAPP) o amilina humana es un péptido de 37
aminoácidos sintetizado y co-secretado junto con la insulina por las células beta
pancreáticas, cuya función es regular el vaciamiento gástrico, reducir la acción del
glucagón y promover la acción de la leptina previniendo los picos de hiperglucemia. La
IAPP humana es una hormona que bajo condiciones fisiológicas mantiene una carga
positiva y una alta tendencia a la formación de estructuras secundarias-beta y oligómeros
que pueden conducir a la formación de estructuras amiloides, sin embargo en otras
especies, por ejemplo aves y reptiles existen variantes que no presentan ese
comportamiento, es por ello que la amilina representa un modelo particularmente
favorable para investigar el impacto de la carga electrostática en la fibrilación y su posible
interacción con lípidos de membrana; tal es el caso de la fosfatidilcolina, la fosfatidilserina,
y del colesterol, los cuales pueden estar relacionados con el fenómeno de agregación. De
manera que su caracterización podría ser estudiada mediante técnicas bioquímicas de
espectrométria, fluorescencia que evalúen cambios en su estructura, en un modelo celular
representativo. Por lo tanto, comprender a detalle las interacciones entre las proteínas con
potencial amiloidogénico y las membranas es esencial para dilucidar los mecanismos de
citotoxicidad que podrían ser extrapolados al diseño de terapias contra la amiloidosis. En
el presente trabajo se proponen dos variantes del fragmento C-ter de la amilina,
identificados como F23R e I26A elegidos a partir de un estudio in silico a través de 240
especies, los cuales dentro de los criterios de selección fueron los que presentaron menor
tendencias a la agregación de tipo amiloide. Se evaluaron los cambios conformacionales
asociados con el plegamiento anómalo y la agregación de dichas variantes mediante
ensayos in vitro con espectroscopía del enlace peptídico y ensayos con rojo-Congo, así
como el ensayo de fluorescencia-ThT, para posteriormente realizar pruebas de viabilidad
celular. En el trabajo experimental se determinó que en un sistema lipídico neutro con PC
y Colesterol la variante F23R no presenta cambios estructurales significativos hacia la
formación de estructuras beta, sin embargo la variante I26A presentó un comportamiento
fisicoquímico muy similar al dominio C-ter nativo de la IAPP, con una alta tendencia a la
formación de estructuras fibrilares. Por otra parte, se determinó que existe una importante
interacción entre la PS y la variante F23R al inducir cambios estructurales hacia la
formación de estructuras-beta, este comportamiento se comparó con un sistema lípidico
de tipo aniónico similar, específicamente con fosfatidilglicerol encontrándose el mismo
comportamiento.
En base al presente estudio se estableció que la relación lípido- péptido hacia la
formación de estructuras secundarias de tipo amiloide está condicionada al tipo, la
concentración y la carga electrostática que presenta el lípido de membrana.