A T42A Ran Mutation: Differential Interactions with Effectors and Regulators, and Defect in Nuclear Protein Import

Ran, the small, predominantly nuclear GTPase, has been implicated in the regulation of a variety of cellular processes including cell cycle progression, nuclear-cytoplasmic trafficking of RNA and protein, nuclear structure, and DNA synthesis. It is not known whether Ran functions directly in each process or whether many of its roles may be secondary to a direct role in only one, for example, nuclear protein import. To identify biochemical links between Ran and its functional target(s), we have generated and examined the properties of a putative Ran effector mutation, T42A-Ran. T42A-Ran binds guanine nucleotides as well as wild-type Ran and responds as well as wild-type Ran to GTP or GDP exchange stimulated by the Ran-specific guanine nucleotide exchange factor, RCC1. T42A-Ran·GDP also retains the ability to bind p10/NTF2, a component of the nuclear import pathway. In contrast to wild-type Ran, T42A-Ran·GTP binds very weakly or not detectably to three proposed Ran effectors, Ran-binding protein 1 (RanBP1), Ran-binding protein 2 (RanBP2, a nucleoporin), and karyopherin ß (a component of the nuclear protein import pathway), and is not stimulated to hydrolyze bound GTP by Ran GTPase-activating protein, RanGAP1. Also in contrast to wild-type Ran, T42A-Ran does not stimulate nuclear protein import in a digitonin permeabilized cell assay and also inhibits wild-type Ran function in this system. However, the T42A mutation does not block the docking of karyophilic substrates at the nuclear pore. These properties of T42A-Ran are consistent with its classification as an effector mutant and define the exposed region of Ran containing the mutation as a probable effector loop.

Paper de RIP140 en la fisiopatogenia de la adrenoleucodistròfia lligada a l'X.

La adrenoleucodistrofia ligada al X (X-ALD) es un enfermedad neurometabólica fatal caracterizada por una desmielinización cerebral progresiva infantil (CCALD) o por una neurodegeneración de la médula espinal (adrenomieloneuropatía, AMN), insuficiencia adrenal y acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) como el ácido hexacosanoico (C26:0) en tejidos. La enfermedad está causada por mutaciones en el gen ABCD1 el cual codifica para un transportador peroxisomoal que importa AGCML. El ratón knockout para Abcd1 (Abcd1-) desarrolla alteraciones en la médula espinal que mimetizan el modelo de enfermedad AMN con inicio de los síntomas a los 20 meses. Previamente, nuestro grupo evidenció mediante análisis de transcriptómica, una desregulación mitocondrial en el modelo murino Abcd1- . En este trabajo demostramos que tanto en el ratón Abcd1- como en la sustancia blanca afectada de pacientes X-ALD hay una depleción mitocondrial. Para poder explicar esta depleción, estudiamos los niveles de un repressor de la biogenesis mitocondrial, RIP140. En cultivo organotípico de cortes de médula espinal observamos un aumento de los niveles proteicos de RIP140 en el ratón Abcd1- y también un aumento mediado por C26:0. Estos resultados indican que la sobreexpresión de RIP140 puede ser la responsable de la depleción mitocondrial presente en el ratón Abcd1- y una posible nueva diana terapèutica para la X-ALD.