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2030-12-31
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PRION PROTEIN COMPLEXED TO A DNA APTAMER INDUCE BEHAVIORAL AND SYNAPSE DYSFUNCTION IN MICE
Nucleic acid
Protein aggregation
Neurotoxicity
Memory
Behavior
Synapse
Scrapie
Protein-DNA interaction
Author
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Bio-Manguinhos). Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Santa Maria. Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular. Santa Maria, RS, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / IAVI Neutralizing Antibody Center. The Scripps Research Institute, La Jolla. CA, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo De Meis. Instituto Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Santa Maria. Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular. Santa Maria, RS, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / IAVI Neutralizing Antibody Center. The Scripps Research Institute, La Jolla. CA, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo De Meis. Instituto Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Farmácia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Conversion of the cellular prion protein (PrPC) into the scrapie form (PrPSc) is the leading step to the development of transmissible spongiform encephalopathies (TSEs), still incurable neurodegenerative disorders. Interaction of PrPC with cellular and synthetic ligands that induce formation of scrapie-like conformations has been deeply investigated in vitro. Different nucleic acid (NA) sequences bind PrP and convert it to β-sheet-rich or unfolded species; among such NAs, a 21-mer double-stranded DNA, D67, was shown to induce formation of PrP aggregates that were cytotoxic. However, in vivo effects of these PrP-DNA complexes were not explored. Herein, aggregates of recombinant full-length PrP (rPrP23-231) induced by interaction with the D67 aptamer were inoculated into the lateral ventricle of Swiss mice and acute effects were investigated. The aggregates had no influence on emotional, locomotor and motor behavior of mice. In contrast, mice developed cognitive impairment and hippocampal synapse loss, which was accompanied by intense activation of glial cells in this brain region. Our results suggest that the i.c.v. injection of rPrP:D67 aggregates is an interesting model to study the neurotoxicity of aggregated PrP in vivo, and that glial cell activation may be an important step for behavioral and cognitive dysfunction in prion diseases.
Keywords
Prion proteinNucleic acid
Protein aggregation
Neurotoxicity
Memory
Behavior
Synapse
Scrapie
Protein-DNA interaction
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