Mecanismo molecular del proceso de ubicuitinación mediado por el complejo laforina-malina

Resumen

La enfermedad de Lafora es un tipo de epilepsia mioclónica progresiva de herencia autosómica recesiva causada por la mutación de uno de los siguientes genes: EPM2A, que codifica para la fosfatasa de especificidad dual laforina, y EPM2B, que codifica para la E3 ubicuitina ligasa malina. Ambas proteínas participan en las mismas rutas fisiológicas a través de la formación de un complejo funcional en el que laforina recluta de manera específica sustratos para que sean ubicuitinados por malina. Sin embargo, muchos aspectos relativos al funcionamiento de este complejo están aún por definir. En el presente trabajo, hemos analizado el mecanismo de dimerización de laforina, descubriendo que la cisteína 329 juega un papel fundamental en el proceso de dimerización, ya que su mutación da lugar a una forma exclusivamente monomérica que mantiene la capacidad catalítica y la capacidad de formar un complejo funcional con malina. Por otro lado, hemos definido que el complejo laforina-malina emplea a la enzima conjugadora de ubicuitina UBE2N para promover la ubicuitinación de sus sustratos con cadenas unidas en K63. El adaptador de la autofagia selectiva p62 también interacciona con el complejo laforina-malina, estimulando su capacidad de ubicuitinación y siendo ubicuitinado él mismo en el proceso. Todos ellos colocalizan en regiones donde está teniendo lugar la autofagia. Además, el complejo laforina-malina participa en la regulación de este proceso uniendo al núcleo central beclina1-Vps34-Vps15, promoviendo su ubicuitinación, así como la de reguladores posteriores como Atg14L y UVRAG. El complejo laforina-malina está regulado por componentes de la maquinaria de autofagia, como Bcl-2, que inhibe su capacidad de ubicuitinación, o TRAF6, que promueve la ubicuitinación de laforina. Sin embargo, el complejo laforina-malina no se recluta a la mitocondria para su degradación por autofagia ni en condiciones normales ni tras producirse daño mitocondrial. Del mismo modo, la migración de parkina a la mitocondria para inducir su degradación no está afectada ni en ausencia ni en sobreexpresión de laforina y malina. En conjunto, hemos definido algunos aspectos relevantes respecto al mecanismo por el que actúan laforina y malina, y por tanto mejorado nuestra comprensión sobre cómo pueda estar causada la patología.