Análisis proteómico de la regeneración de extremidades: cambios durante el inicio de la regeneración

RESUMEN:

Durante la regeneración epimorfica de extremidades de anfibios, los cambios metabólicos producidos en la lesión permiten desdiferenciación celular y formación de un blstema, pero porcos de estos detalles han sido elucidados. Aqui se reporta el primer análisis proteómico global comparativo del perfil  de proteínas abundantes en extremidades de larvas de ranas Xenopus laevis en la regeneración epimorfica (etapa 53) en el tiempo de amputación (0dPA) y 3 días post-amputación cuando la regeneración del blastema está desarrollandose (3dPA).

Se identificaron y cuantificaron 1517 peptidos, de los cuales 1067 fueron identificados con elevado ID de confianza. De estas 1067 proteínas, 489 mostraron cambios significativos en la cantidad entre 2 grupos. Tomando en cuenta la similitud de los peptidos cuyos plegamientos fueron de 20%, y no incluyendo a los peptidos con plegamientos por debajo de lo observado para estandar internos (lizosima de pollo),  fueron capaces de identificar 145 peptidos elevados en 3dPA relacionados a 0dPA y 220 peptidos en  0dPA relacionados a 3sPA. En este reporte, se enfocan en estas proteínas que se elevaron en tejidos 3dPA relacionados a 0sPA. En esta clase de miembros de la familia de anexinas (ej: ANXA1, ANXA2, ANXA5) y la ANXA2-asociada a S100A10, tuvieron importancia inmunoregulatoria en otros sistemas y fueron también diferencialmente expresadas en blastema en las etapas 53 y 57 3dPA y 5dPA en estudios de microarrays previos. Además de revelar la posible modulación de la inflamación durante la regeneración de extremidades en anfibios, este estudio proteómico también provee significancia en la desdiferenciación al mostrar inclusive proteínas conocidas en la sobre-regulación (up-regulation) para caracterizar varias células troncales.

Fuente:

• Imagen modificada de: http://www.engr.pitt.edu/ldavidson/NieuwkoopFaber/Frame1.html 
• King MW, Neff AW, Mescher AL. Proteomics analysis of regenerating amphibian limbs: changes during the onset of regeneration. Int J Dev Biol. 2009;53(7):955-69. Disponible en: http://www.ijdb.ehu.es/web/paper.php?doi=082719mk
  
•  Abstract: During amphibian epimorphic limb regeneration, local injury produces metabolic changes that lead to cellular dedifferentiation and formation of a blastema, but few details of these changes have been elucidated. Here we report the first global proteomic analysis of epimorphic regeneration comparing the profiles of abundant proteins in larval limbs of the anuran Xenopus laevis (stage 53) at the time of amputation (0dPA) and 3 days post-amputation when the regeneration blastema is developing (3dPA). We identified and quantified 1517 peptides, of which 1067 were identified with high peptide ID confidence. Of these 1067 proteins, 489 showed significant changes in quantity between the two groups. Taking into account identical peptides whose fold changes were within 20%, and not including peptides whose fold changes were below the observed fold changes of peptides for the internal standard (chicken lysozyme), we were able to identify 145 peptides elevated in 3dPA relative to 0dPA and 220 peptides in 0dPA relative to 3dPA. In this report, we focus on those proteins that were elevated in the 3dPA tissue relative to 0dPA. In this class were members of the annexin family (e.g. ANXA1, ANXA2, ANXA5) and the ANXA2-binding partner S100A10, which have important immunoregulatory roles in other systems and were also shown to be differentially expressed in stage 53 and 57 3dPA and 5dPA blastemas in our previous microarray studies. Besides elucidating the possible modulation of inflammation during amphibian limb regeneration, our proteomic study also provides insight into dedifferentiation by revealing up-regulation of proteins known to characterize many stem cells. Key words: annexin, inflammation, limb, regeneration, Xenopus
  
• Michael W. King - Indiana University Center for Regenerative Biology and Medicine, ¹Indiana University School of Medicine-Terre Haute: miking@iupui.edu;
  Web: http://themedicalbiochemistrypage.org/kingfact.html