El procesamiento de N-glicosilación comprometido de Kv3.1b se correlaciona con una estructura de neurona motora perturbada y actividad locomotora
Autores: Issa, Fadi A.; Hall, M. Kristen; Hatchett, Cody J.; Weidner, Douglas A.; Fiorenza, Alexandria C.; Schwalbe, Ruth A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El procesamiento de N-glicosilación comprometido de Kv3.1b se correlaciona con una estructura de neurona motora perturbada y actividad locomotora
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Dificultades neurológicas
Trastornos congénitos
Vía de glicosilación
Canales Kv3
Procesamiento de N-glicosilación
Desarrollo neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Las dificultades neurológicas suelen acompañar a las personas que sufren trastornos congénitos de la glicosilación, que resultan de defectos en la vía de N-glicosilación. Los sitios de N-glicosilación vacantes (N220 y N229) de Kv3, canales de K+ regulados por voltaje de neuronas de alta frecuencia, perturban profundamente la actividad del canal en células de neuroblastoma (NB). Aquí examinamos el desarrollo neuronal, la localización y la actividad de los canales Kv3 en peces cebra AB de tipo salvaje y células de NB ingenierizadas con CRISPR/Cas9, debido a las perturbaciones en el procesamiento de N-glicosilación de Kv3.1b. Mostramos que las neuronas motoras primarias caudales (CaP) de la médula espinal de peces cebra que expresan transitoriamente Kv3.1b completamente glicosilado (WT) tienen una morfología estereotípica, mientras que las neuronas CaP que expresan Kv3.1b parcialmente glicosilado (N220Q) mostraron un severo maldesarrollo con ramificación axonal incompleta y extensión alrededor de la musculatura ventral. En consecuencia, las larvas que expresan N220Q en neuronas CaP tenían una actividad locomotora de nado deteriorada. Mostramos que la sustitución de glicanos N complejos por oligomanosa unida a Kv3.1b y en la superficie celular disminuyó la dispersión de Kv3.1b hacia las ramificaciones al alterar el número, tamaño y densidad de las partículas que contienen Kv3.1b en las membranas de células de neuroblastoma de rata. Las tasas de apertura y cierre se ralentizaron en los canales Kv3 que contenían Kv3.1b con oligomanosa, en lugar de glicanos N complejos, lo que sugiere una reducción en la dinámica intrínseca de la subunidad alfa de Kv3.1b. Así, el procesamiento de N-glicosilación de Kv3.1b regula el desarrollo neuronal y la excitabilidad, controlando así la actividad motora.
Descripción
Las dificultades neurológicas suelen acompañar a las personas que sufren trastornos congénitos de la glicosilación, que resultan de defectos en la vía de N-glicosilación. Los sitios de N-glicosilación vacantes (N220 y N229) de Kv3, canales de K+ regulados por voltaje de neuronas de alta frecuencia, perturban profundamente la actividad del canal en células de neuroblastoma (NB). Aquí examinamos el desarrollo neuronal, la localización y la actividad de los canales Kv3 en peces cebra AB de tipo salvaje y células de NB ingenierizadas con CRISPR/Cas9, debido a las perturbaciones en el procesamiento de N-glicosilación de Kv3.1b. Mostramos que las neuronas motoras primarias caudales (CaP) de la médula espinal de peces cebra que expresan transitoriamente Kv3.1b completamente glicosilado (WT) tienen una morfología estereotípica, mientras que las neuronas CaP que expresan Kv3.1b parcialmente glicosilado (N220Q) mostraron un severo maldesarrollo con ramificación axonal incompleta y extensión alrededor de la musculatura ventral. En consecuencia, las larvas que expresan N220Q en neuronas CaP tenían una actividad locomotora de nado deteriorada. Mostramos que la sustitución de glicanos N complejos por oligomanosa unida a Kv3.1b y en la superficie celular disminuyó la dispersión de Kv3.1b hacia las ramificaciones al alterar el número, tamaño y densidad de las partículas que contienen Kv3.1b en las membranas de células de neuroblastoma de rata. Las tasas de apertura y cierre se ralentizaron en los canales Kv3 que contenían Kv3.1b con oligomanosa, en lugar de glicanos N complejos, lo que sugiere una reducción en la dinámica intrínseca de la subunidad alfa de Kv3.1b. Así, el procesamiento de N-glicosilación de Kv3.1b regula el desarrollo neuronal y la excitabilidad, controlando así la actividad motora.