Neurociencias

Fisiología molecular de la sinapsis

Rafael Fernández Chacón
IBiS
Campus Hospital Universitario Virgen del Rocío
Avda. Manuel Siurot, s/n.
41013 · Sevilla

Laboratorio: 108
Antonio Miranda Vizuete
IBiS
Campus Hospital Universitario Virgen del Rocío
Avda. Manuel Siurot, s/n.
41013 · Sevilla
Laboratorio: 118

Rafael Fernández Chacón

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  1. Miembros del grupo
  2. Áreas de trabajo
  3. Publicaciones

Grupo: Fisiología molecular de la sinapsis

Directorio
Miembros del grupo Fisiología molecular de la sinapsis
  • Arroyo Saborido, Alejandro.Técnico Superior de Laboratorio (FP2). Técnico.
  • Cabrera Serrano, Macarena.Lda. en Medicina. Especialista en Neurología, Pos-MIR.
  • Cacho Valadez, Briseida Belí.Lda. Predoctoral.
  • Cantero Nieto, Gloria.Doctora en Biología. Posdoctoral Sara Borrell.
  • Fernández Chacón, Rafael.Doctor en Medicina y Cirugía. Profesor Titular (Univ. de Sevilla).
  • Gómez Sánchez, Leonardo.Ldo. en Biología. Predoctoral.
  • González Barrios, María.Lda. en Biotecnología. Técnico.
  • Lavado Roldán, Ángela.Lda. en Biología. Predoctoral.
  • Martínez López, José Antonio.Ingeniero de Telecomunicaciones. Predoctoral.
  • Mavillard Saborido, Fabiola.Doctora en Biología. Posdoctoral.
  • Miranda Vizuete, Antonio.Doctor en Biología. Científico Titular (CSIC).
  • Mircheski, Josif.Doctor en Medicina, posdoctoral.
  • Muñoz Lobato, Fernando.Ldo. en Bioquímica. Predoctoral.
  • Naranjo Galindo, Francisco José.Técnico Superior de Laboratorio de Diagnóstico. Técnico.
  • Nieto González, José Luis.Doctor en Biología. Posdoctoral, Juan de la Cierva.
  • Paradas López, Carmen.Doctora en Medicina. Especialista en Neurología.
  • Rivero Mena, María del Carmen.Técnico Superior de Laboratorio (FP2).
  • Rodríguez Palero, Mª Jesús.Lda. en Biología. Técnico.

Áreas de trabajo

Mecanismos moleculares del mantenimiento funcional y estructural de las sinapsis.

Las sinapsis son los puntos de contacto donde se produce la comunicación neuronal que subyace al correcto funcionamiento del cerebro. Los terminales nerviosos albergan vesículas sinápticas cargadas de neurotransmisores que se liberan tras la llegada de un impulso nervioso. Este fenómeno puede ocurrir miles de veces diariamente en terminales que se encuentran muy alejados del soma neuronal, como es el caso de las motoneuronas. Probablemente, los terminales nerviosos disponen de una maquinaria molecular que les permite mantener la función sináptica con autonomía del soma neuronal. Nuestro laboratorio está interesado en identificar los componentes de esta maquinaria y en entender su funcionamiento. Un elemento clave es una proteína de las vesículas sinápticas denominada Cysteine String Protein-alpha (CSP-alpha) Esta proteína está emparentada con los chaperones moleculares que participan en la recuperación y plegamiento de proteínas. Curiosamente, ratones modificados genéticamente que carecen de esta proteína presentan un fenotipo neurológico producido por una degeneración temprana de sus terminales nerviosos. Nuestro laboratorio utiliza neuronas cultivadas de estos ratones que forman sinapsis "in vitro" y mediante técnicas electrofisiológicas estudiamos los detalles de la comunicación neuronal. Por otro lado, en colaboración con el Centro de Producción y Experimentación Animal de la Universidad de Sevilla, hemos generado ratones transgénicos que expresan una proteína fluorescente verde (sinaptopHluorina) que ilumina los terminales nerviosos durante la actividad sináptica. Estos abordajes se empleará para comprender las modificaciones funcionales de las sinapsis que preceden a la neurodegeneración de las neuronas del sistema nervioso central y periférico.

Revistas Internacionales
Rozas JL, Gómez-Sánchez L, Mircheski J, Linares-Clemente P, Nieto-González JL, Vázquez ME, Luján R, Fernández-Chacón R.
Motorneurons Require Cysteine String Protein-α to Maintain the Readily Releasable Vesicular Pool and Synaptic Vesicle Recycling.
Neuron. 2012 Apr 12;74(1):151-65.
PubMed
Rozas JL, Gómez-Sánchez L, Tomás-Zapico C, Lucas JJ, Fernández-Chacón R.
Increased neurotransmitter release at the neuromuscular junction in a mouse model of polyglutamine disease
J Neurosci. 2011 Jan 19;31(3):1106-13.
PubMed
Holm MM, Nieto-Gonzalez JL, Vardya I, Henningsen K, Jayatissa MN, Wiborg O, Jensen K.
Hippocampal GABAergic dysfunction in a rat chronic mild stress model of depression.
Hippocampus. 2011 Apr;21(4):422-33. doi: 10.1002/hipo.20758.
PubMed
Fierro-González JC, González-Barrios M, Miranda-Vizuete A, Swoboda P.
The thioredoxin TRX-1 regulates adult lifespan extension induced by dietary restriction in Caenorhabditis elegans.
Biochem Biophys Res Commun. 2011 Mar 18;406(3):478-82.
PubMed
Fierro-González JC, Cornils A, Alcedo J, Miranda-Vizuete A, Swoboda P.
The thioredoxin TRX-1 modulates the function of the insulin-like neuropeptide DAF-28 during dauer formation in Caenorhabditis elegans.
PLoS One. 2011 Jan 27;6(1):e16561.
PubMed
Stenvall J, Fierro-González JC, Swoboda P, Saamarthy K, Cheng Q, Cacho-Valadez B, Arnér ES, Persson OP, Miranda-Vizuete A, Tuck S.
Selenoprotein TRXR-1 and GSR-1 are essential for removal of old cuticle during molting in Caenorhabditis elegans.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Jan 18;108(3):1064-9.
PubMed
Rackham O, Shearwood AM, Thyer R, McNamara E, Davies SM, Callus BA, Miranda-Vizuete A, Berners-Price SJ, Cheng Q, Arnér ES, Filipovska A.
Substrate and inhibitor specificities differ between human cytosolic and mitochondrial thioredoxin reductases: Implications for development of specific inhibitors.
Free Radic Biol Med. 2011 Mar 15;50(6):689-99.
PubMed
Calvo AC, Pey AL, Miranda-Vizuete A, Døskeland AP, Martinez A.
Divergence in enzyme regulation between Caenorhabditis elegans and human tyrosine hydroxylase, the key enzyme in the synthesis of dopamine.
Biochem J. 2011 Jan 27;434(1):133-41.
PubMed
García-Junco-Clemente P, Cantero G, Gómez-Sánchez L, Linares-Clemente P, Martínez-López JA, Luján R, Fernández-Chacón R.
Cysteine string protein-alpha prevents activity-dependent degeneration in GABAergic synapses.
J Neurosci. 2010 May 26;30(21):7377-91.
PubMed
Rozas JL, Gómez-Sánchez L, Tomás-Zapico C, Lucas JJ, Fernández-Chacón R.
Presynaptic dysfunction in Huntington's disease.
Biochem Soc Trans. 2010 Apr;38(2):488-92.
PubMed
Morgan KL, Estevez AO, Mueller CL, Cacho-Valadez B, Miranda-Vizuete A, Szewczyk NJ, Estevez M.
The glutaredoxin GLRX-21 functions to prevent selenium-induced oxidative stress in Caenorhabditis elegans.
Toxicol Sci. 2010 Dec;118(2):530-43.
PubMed
Paradas C, Llauger J, Diaz-Manera J, Rojas-García R, De Luna N, Iturriaga C, Márquez C, Usón M, Hankiewicz K, Gallardo E, Illa I.
Redefining dysferlinopathy phenotypes based on clinical findings and muscle imaging studies.
Neurology. 2010 Jul 27;75(4):316-23.
PubMed
Mavillard F, Hidalgo J, Megias D, Levitsky KL, Velasco A.
PKA-mediated Golgi remodeling during cAMP signal transmission.
Traffic. 2010 Jan;11(1):90-109.
PubMed
Dósa Z, Nieto-Gonzalez JL, Korshoej AR, Gibson KM, Jensen K.
Effect of gene dosage on single-cell hippocampal electrophysiology in a murine model of SSADH deficiency (gamma-hydroxybutyric aciduria).
Epilepsy Res. 2010 Jun;90(1-2):39-46.
PubMed
Cabrera Serrano M, Rabinstein AA.
Causes and outcomes of acute neuromuscular respiratory failure.
Arch Neurol. 2010 Sep;67(9):1089-94.
PubMed
Halskau O, Volden S, Calvo AC, Martínez A, Glomm WR.
Adsorption and bioactivity of tyrosine hydroxylase on gold surfaces and nanoparticles.
Protein Pept Lett. 2010 Nov;17(11):1376-82.
PubMed
Calvo AC, Scherer T, Pey AL, Ying M, Winge I, McKinney J, Haavik J, Thöny B, Martinez A.
Effect of pharmacological chaperones on brain tyrosine hydroxylase and tryptophan hydroxylase 2.
J Neurochem. 2010 Aug;114(3):853-63.
PubMed
Perez-Jimenez R, Li J, Kosuri P, Sanchez-Romero I, Wiita AP, Rodriguez-Larrea D, Chueca A, Holmgren A, Miranda-Vizuete A, Becker K, Cho SH, Beckwith J, Gelhaye E, Jacquot JP, Gaucher EA, Gaucher E, Sanchez-Ruiz JM, Berne BJ, Fernandez JM
Diversity of chemical mechanisms in thioredoxin catalysis revealed by single-molecule force spectroscopy.
Nature structural & molecular biology 2009 Aug;16(8):890-6
PubMed
Manandhar G, Miranda-Vizuete A, Pedrajas JR, Krause WJ, Zimmerman S, Sutovsky M, Sutovsky P
Peroxiredoxin 2 and peroxidase enzymatic activity of mammalian spermatozoa.
Biology of reproduction 2009 Jun;80(6):1168-77
PubMed
Buckman C, George TC, Friend S, Sutovsky M, Miranda-Vizuete A, Ozanon C, Morrissey P, Sutovsky P
High throughput, parallel imaging and biomarker quantification of human spermatozoa by ImageStream flow cytometry.
Systems biology in reproductive medicine 2009 Dec;55(5-6):244-51
PubMed
Damdimopoulou PE, Miranda-Vizuete A, Arnér ES, Gustafsson JA, Damdimopoulos AE
The human thioredoxin reductase-1 splice variant TXNRD1_v3 is an atypical inducer of cytoplasmic filaments and cell membrane filopodia.
Biochimica et biophysica acta 2009 Oct;1793(10):1588-96
PubMed
Paradas C, González-Quereda L, De Luna N, Gallardo E, García-Consuegra I, Gómez H, Cabello A, Illa I, Gallano P
A new phenotype of dysferlinopathy with congenital onset.
Neuromuscular disorders : NMD 2009 Jan;19(1):21-5
PubMed
Mateos S, Domínguez I, Cantero G, Pastor N, Campanella C, Cortés F.
The high rate of endoreduplication in the repair deficient CHO mutant EM9 parallels a reduced level of methylated deoxycytidine in DNA.
Mutat Res. 2008 Sep 26;644(1-2):24-30. Epub 2008 Jul 1.
PubMed
Orta ML, Mateos S, Cantero G, Wolff LJ, Cortés F.
Protection of halogenated DNA from strand breakage and sister-chromatid exchange induced by the topoisomerase I inhibitor camptothecin.
Mutat Res. 2008 Jan 1;637(1-2):40-8. Epub 2007 Jul 10.
PubMed
Tabares L, Ruiz R, Linares-Clemente P, Gaffield MA, Alvarez de Toledo G, Fernandez-Chacón R, Betz WJ
Monitoring synaptic function at the neuromuscular junction of a mouse expressing synaptopHluorin.
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience 2007 May;27(20):5422-30
PubMed
Atasoy D, Schoch S, Ho A, Nadasy KA, Liu X, Zhang W, Mukherjee K, Nosyreva ED, Fernandez-Chacon R, Missler M, Kavalali ET, Südhof TC
Deletion of CASK in mice is lethal and impairs synaptic function.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2007 Feb;104(7):2525-30
PubMed
Libros y artículos en libros
O. Shupliakov y R. Fernández-Chacón
“Presynaptic endosomes”, capítulo de libro en “New Encyclopedia of Neuroscience”
Editado por Prof. Larry Squire y col.. ISBN-10: 0-08-045046-6 Elsevier. (2009)
F. Schmitz y R. Fernández-Chacón
“Cysteine-String Proteins (CSPs)”, capítulo de libro en “New Encyclopedia of Neuroscience”
Editado por Prof. Larry Squire y col., ISBN-10: 0-08-045046-6 Elsevier. (2009).
Cabrera M, Márquez C. Editores: Jesus Porta Etessan, Jose Antonio Olivan Usieto, Gemma Mas, Sese, Ana Morales Ortiz
“Urgencias en patología neuromuscular” capítulo de libro en “Manual Neurologico para el Manejo integral del paciente”
Editorial Grupo Luzan 5, Madrid- ISBN:978-84-96989-03-0 (2009)
Fernández-Chacón, R
La Maquinaria Molecular de las Sinapsis.
En “Viaje al Universo Neuronal”, Dierssen, M (ed) Madrid. Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministerio de Educación y Ciencia. 2007. Pag. 75-85. ISBN: 978-84-690-45.
Schmitz, F. y Fernández-Chácon, R.
Cysteine-String Proteins (CSPs).
En “New Encyclopedia of Neuroscience” Larry R. Squire (ed.) Elsevier. En prensa.
Shupliakov, O. y Fernández-Chácon, R.
Presynaptic endosomes.
En “New Encyclopedia of Neuroscience” Larry R. Squire (ed.) Elsevier. En prensa.