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Caracterización de las modificaciones postraduccionales a lo largo del eje olfatorio humano: fosforilaciones y acetilaciones.

Antecedentes. La pérdida de función olfativa es un síntoma temprano de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, afectando a regiones cerebrales del eje olfatorio como son el bulbo olfatorio, la corteza entorrinal, la amígdala y el hipocampo, donde se alteran varios procesos a nivel de proteínas. Por ello, la proteómica, junto con la fosfoproteómica y acetilómica, son herramientas muy útiles para el estudio de proteínas y sus modificaciones. No obstante, este tipo de análisis en estas áreas cerebrales aún son escasos, de ahí la necesidad de realizar estudios como el presente, para incrementar la información de la que se dispone. Métodos. Se aplicaron los protocolos de proteómica y fosfoproteómica a muestras de tejido cerebral post-mortem de las regiones mencionadas de un individuo sano, para identificar proteínas y sitios de fosforilación mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem. Después, se realizó un análisis bioinformático de los datos. Por otro lado, se optimizó el kit “PTMScan® Acetyl-Lysine Motif [Ac-K]” para mejorar el enriquecimiento de péptidos acetilados tanto en células como tejidos cerebrales. Asimismo, a los extractos celulares, se les realizó un análisis fosfoproteómico para iniciar la puesta a punto de un protocolo que permita analizar de forma concatenada fosforilaciones y acetilaciones, para estudiar en el futuro la relación entre ellas. Resultados. Se identificaron un total de 2437 proteínas y 9091 sitios de fosforilación en las muestras de tejido post-mortem del paciente. Asimismo, se identificaron varios marcadores en estos tejidos sanos propios de individuos con neuropatologías, en los cuales están alterados, así como sus sitios de fosforilación. También se realizó un estudio de los receptores, los cuales son una poca proporción del total de proteínas, así como de las quinasas presentes, identificando algunas que se involucran en procesos neurodegenerativos. El análisis de elementos del interactoma de tau y tau fosforilada (P-tau) mostró la presencia de una elevada proporción de ellos, pero sin tau y P-tau. Además, hay una baja proporción de proteínas del líquido cefalorraquídeo que están presentes en las cuatro áreas de estudio. La optimización del protocolo de acetilaciones en células cerebrales obtuvo más péptidos acetilados empleando los tampones de lisis alternativos y el protocolo de digestión del laboratorio, mientras que en tejidos cerebrales se obtuvieron menos péptidos. El análisis del fosfoproteoma en los extractos celulares tras su enriquecimiento previo de acetilaciones también mostró baja recuperación de péptidos fosforilados. Conclusiones. El análisis del proteoma y fosfoproteoma en las regiones cerebrales estudiadas ha permitido obtener una amplia información sobre marcadores y su fosforilación, presentes en tejidos sanos, sirviendo como referencia para futuros estudios de mayor calibre. Por su parte, si bien se requieren de más pruebas de optimización del kit de acetilaciones, se ha podido establecer una base para próximos análisis de las acetilaciones en proteínas, así como de su relación con las fosforilaciones.