| Summary: | En este estudio examinamos la distribución subcelular y funciones de LIMK1 en neuronas en desarrollo. Nuestras observaciones han demostrado por primera vez que LIMK1 se localiza en aparato de Golgi, donde regula la dinámica de esta organela, y aún mas importante, que la forma activa de LIMK1 promueve la salida y el tráfico de vesículas que contienen receptores para neurotrofinas, con las que se asocian las proteínas Par3 y Par6 esenciales para la formación inicial del axón. Esta función de LIMK1 sería esencial para el desarrollo axonal, ya que la expresión de formas dominantes negativas de esta proteína, que localizan exclusivamente al aparato de Golgi, inhiben este evento. Los estudios realizados a través de microscopia confocal, técnicas de fraccionamiento subcelular, y sobreexpresión de las diferentes mutantes de LIMK1, revelan que LIMK1 está enriquecida en el aparato de Golgi y conos de crecimiento. El dominio LIM es requerido para su localización en el aparato de Golgi, mientras que el dominio PDZ es el responsable de la localización de LIMK1 en conos de crecimiento. La sobreexpresión de LIMK1wt suprime la formación de túbulos derivados del Trans Golgi Network (TGN), y previene la fragmentación del aparato de Golgi inducida por Citochalasina D; mientras que la sobrexpresión de la mutante dominante negativa, LIMK1kd, produce el efecto opuesto. La sobreexpresión de la proteína salvaje LIMK1wt acelera la formación axonal e incrementa la acumulación de las proteínas Par3/Par6, receptores de IGF1 y NCAM en los conos de crecimiento, pero inhibe la salida de vesículas que contienen sinaptofisina desde el aparato de Golgi. Todos estos efectos son dependientes de la localización de LIMK1 en el aparato de Golgi e involucran la regulación de la actividad de cofilina por fosforilación, con un notable incremento en los niveles de fosfo-cofilina y faloidina en la región del aparato de Golgi. Todos estos efectos son abolidos luego de la co-expresión de la mutante constitutiva activa de cofihina (cof S3A). La sobreexpresión de LIMK1wt a largo plazo provoca el colapso de los conos de crecimiento y retracción axonal y este efecto es dependiente de su localización en los conos de crecimiento. Todos nuestros resultados revelan el importante rol de LIMK1 en la formación axona!, a través de su participación en varios aspectos diferentes del funcionamiento del aparato de Golgi y su habilidad para regular la dinámica del aparato de Golgi, el tráfico de membrana y la organización del citoesqueleto de actina. Rosso S, Bollati F, Bisbal M, Peretti D, Sumi T, Nakamura T, Quiroga S, Ferreira A, Caceres A (2004). LIMK1 regulates Golgi dynamics, traffic of Golgi-derived vesicles, and process extension in primary cultured neurons. Mol Bio! Ce!!.; 15(7):3433-49.
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