Prion protein: does N-terminal domain allow vesicular micronutrients uptake?

La protein prionica (PrPC) è una glicoproteina legata alla superficie extracellulare della membrana tramite l’ancora GPI. Ad essa è stata attribuita la causa di alcune malattie neuro degenerative, ma la sua funzione fisiologica non è ancora stata definita. Molte funzioni sono state proposte, tra cui la modulazione di alcune vie di transduzione del segnale che promuovono la sopravvivenza cellulare e la protezione da stress ossidativo, ma l’ipotesi principale è una funzione nell’omeostasi del rame. Il rame è un micro nutriente essenziale (MNE) e tutti gli MNE sono presenti nel corpo e negli alimenti in concentrazioni micromolari; ciò può determinare facilmente una deficinza. È ormai chiaro che i sintomi da deficienza sono comuni a molti MNE. Inoltre anche le vie di assorbimento di molti MNE sono analoghe fra loro, usando vie endocitiche. Grazie a queste evidenze abbiamo ipotizzato che la PrPC possa essere coinvolta nell’assorbimento degli MNE. Lo scopo di questo lavoro è di studiare questi legami e le loro caretteristiche. Per far ciò, è stato espresso e purificato il dominio N-terminale della proteina prionica di topo (mPrP23-109). Per studiare la specificità e le caratteristiche del legame con i metalli, la proteina ricombinante è stata titolata con cinque metalli divalenti della prima serie di transizione (Mn, Co, Ni, Cu, Zn), a diversi valori di pH utilizzando la spettroscopia di fluorescenza. Per definire se le interazioni osservate fossero funzionali, è stata effettuata l’analisi strutturale in dicroismo circolare. Per verificare la proabile interazione tra le vitamine ed i triptofani della proteina, mPrP23-109 è stata titolata con quattro vitamine, appartenenti al gruppo B, ed è stata monitorata la velocità dei fluorofori mediante l’anisotropia di fluorescenza. Infine è stata anche studiata l’interazione tra dominio N-terminale della PrPC con sistemi mietici di membrane. I nostri risultati confermano che la PrPC ha un ruolo funzionale nell’omeostasi del rame. Inoltre proponiamo che la proteina prionica, insieme con il rame, ricopre un ruolo chiave nell’assorbimento integrato degli MNE, via endocitosi.