Mechanismy zajišťující axonální transport amyloidního prekurzorového proteinu (APP)

Bc. Aneta Petrušková

Master's thesis

Mechanisms underlying axonal transport of Amyloid Precursor Protein (APP)

Abstract:

Amyloidní prekurzorový protein (APP) sehrává klíčovou roli v patogenezi Alzheimerovy choroby. Jeho štěpení proteolytickými enzymy, které vede k aberantní akumulaci β amyloidových peptidů, je prokazatelně úzce spojeno s jeho transportem a lokalizací v buňce. Mechanismy, které zajišťují neurální transport APP, však dosud nebyly jasně popsány. Za účelem prohloubení pochopení těchto mechanismů byly v rámci této studie vytvořeny deleční varianty APP, načež byl zkoumán efekt jednotlivých delecí na transport dané varianty proteinu a její intracelulární lokalizace v kulturách lidských neurálních buněk s využitím metod in vivo mikroskopie a imunofluorescenčního barvení. Výsledky této studie odhalují protichůdný efekt delecí N-terminální a C terminální části proteinu, což poukazuje na komplexní mechanismus zajišťující transport APP, založený minimálně na dvou alternativních regulačních cestách. Výsledky této práce dále ukazují, že delece C-terminální domény APP vede k jeho pravděpodobnější lokalizaci do axonů na úkor dendritů.

Abstract:

Amyloid Precursor Protein (APP) plays a crucial role in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. Its proteolytic processing, which leads to aberrant accumulation of amyloid β peptides, was shown to be closely related to its trafficking and subcellular localization. However, the mechanisms underlying transport of APP in neurons have not been clearly described so far. In order to further our understanding of these mechanisms, the present study describes creation of deletion variants of APP and their effect on APP transport and intracellular localization in human neuronal cultures by employing in vivo imaging techniques and immunofluorescence staining. The results show distinctively opposing effects of N terminal and C terminal deletions on transport velocity and directionality, suggesting a more complex mechanism behind APP transport, which consists of at least two alternative transport regulation pathways. Furthermore, the results presented here demonstrate that upon deletion of the C-terminal domain, APP is localized with higher probability to the axonal compared to the dendritic compartment.

Keywords

amyloidní prekurzorový protein, APP, Alzheimerova choroba, axonální transport, in vivo imaging, deleční mutanty

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2018
• Supervisor: Gorazd B. Stokin,M.D.,MSc., Ph.D.
• Reader: Mgr. Dáša Bohačiaková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics