[en] Several neurodegenerative disorders are due to the fact that the intrinsically disordered proteins (IDPs) can undergo an aggregation process, where they eventually adopt an amyloid fibrillar conformation and accumulate, creating insoluble extracellular plaque deposits or intracellular inclusions. This is the case of the Huntington¿s disease, a hereditary lethal disorder caused by the expansion of the CAG repetition in the HTT gene, which encodes the Huntingtin protein. Alleles above the 35- repeat pathogenic threshold encode for an abnormally long polyglutamine (polyQ) tract within the Huntingtin protein. While the size of the polyQ expansion is crucial for triggering the aggregation process, other lines of evidence add that the first 17 residues of Huntingtin (Htt17), which are flanking the polyQ, can modulate the aggregation of the protein. In this project, which was carried out at the Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), we set out to understand the impact that specific mutations in this N-terminal portion of Huntingtin can have on the nucleation of amyloids. More specifically, we focused on three different polyQ lengths: 13Q, 61Q and 97Q. We mutagenised the polyQ flanking region to get three mutants with different characteristics previously described in literature: a phosphomimetic substitution at position 3 (T3D), a mutation that impairs the hydrogen bond with polyQ region (L14A), a set of mutations disrupting the Htt17 helical conformation (4P). Thanks to an assay that allows us to report on amyloid nucleation, we could find that Wild Type (WT) variants that encode pathogenic polyQ lengths, 61Q and 97Q, have higher levels of aggregation than the variant WT 13Q which is considered non-pathogenic. In addition, our results also indicate that disrupting the helical conformation in the polyQ flanking region (4P) disrupts aggregation, while a phosphomimetic substitution (T3D) does not affect the way in which the protein nucleates new aggregates. No proper conclusions can be drawn in the case of the impairment of the hydrogen bond with the polyQ (L14A) as the results have a high variability.

[es] Varios trastornos neurodegenerativos se deben al hecho de que las proteínas intrínsecamente desordenadas (IDPs) pueden sufrir un proceso de agregación, donde finalmente adoptan una conformación fibrilar amiloide y se acumulan, creando depósitos de placas extracelulares insolubles o inclusiones intracelulares. Este es el caso de la enfermedad de Huntington, un trastorno letal hereditario causado por la expansión de la repetición de CAG en el gen HTT, que codifica la proteína Huntingtina. Los alelos por encima del umbral patógeno de 35 repeticiones codifican un tracto de poliglutamina (polyQ) anormalmente largo dentro de la proteína Huntingtina. Mientras que el tamaño de la expansión de la poliglutamina (polyQ) es crucial para desencadenar la agregación, otras líneas de evidencia añaden que los primeros 17 residuos de Huntingtina (Htt17), que flanquean el polyQ, pueden modular la agregación de la proteína. En este proyecto, llevado a cabo en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), nos proponemos entender el impacto que las mutaciones específicas en esta porción N-terminal de Huntingtina pueden tener en el núcleo de los amiloides. Específicamente, nos centramos en tres longitudes de polyQ diferentes: 13Q, 61Q y 97Q. Mutamos la región que flanquea el polyQ para conseguir tres mutantes con diferentes características descritas anteriormente en la literatura: una sustitución fosfomimética en la posición 3 (T3D), una mutación que afecta el enlace de hidrógeno con la región de polyQ (L14A), un conjunto de mutaciones que alteran la conformación helicoidal Htt17 (4P). Gracias a un ensayo que nos permite informar sobre la nucleación amiloide, pudimos encontrar que las variantes tipo silvestre (WT) que codifican longitudes patógenas de polyQ, 61Q y 97Q, tienen niveles más altos de agregación que la variante WT 13Q que se considera no patógena. Además, nuestros resultados también indican que interrumpir la conformación helicoidal en la región de flanqueante a polyQ (4P) interrumpe la agregación, mientras que una sustitución fosfomimética (T3D) no afecta a la forma en que la proteína nuclea nuevos agregados. No se pueden obtener conclusiones adecuadas en el caso del deterioro del enlace de hidrógeno con el polyQ (L14A) ya que los resultados tienen una alta variabilidad.