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Bases moleculares de la memoria y la neurodegeneración

Bases moleculares de la memoria y la neurodegeneración 

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El interés general de nuestro laboratorio es doble: por una parte, comprender el funcionamiento interno de las proteínas (una de las grandes asignaturas pendientes de la Biología) y por otra parte, explorar posibles aplicaciones biomédicas y biotecnológicas del conocimiento adquirido a través de nuestras investigaciones.

Concretamente, estamos estudiando las bases moleculares de la memoria y la neurodegeneración. Para ello nos hemos centrado en las proteínas amiloides, tanto patológicas (particularmente las proteínas neurotóxicas, implicadas en enfermedades neurodegenerativas) como funcionales (CPEB neuronal, un prionoide implicado en la consolidación de la memoria a través de marcaje de sinapsis activas).

Página de grupo: https://carrionvazquezlab.cajal.csic.es/

Líneas de investigación

1. Consolidación de la memoria y neurodegeneración

 CPEB3 y CPEB2: relaciones estructura/función.

 Relaciones CPEB3/CPEB2-mielinización.

 Prionoide CPEB2 como probable mediador epigenético de la herencia procognitiva transgeneracional.

 Interacciones y amiloides híbridos patológicos / funcionales: secuestro de amiloides funcionales (Familia CPEB) por proteínas neurotóxicas (polyQs, Aβ, TDP-43).

    2. Aplicaciones biomédicas y biotecnológicas

     Péptido anti-amiloidogénico QBP1 como fármaco líder para la prevención/tratamiento (estudios de preclínica no regulatoria) de:

     Trastorno de estrés postraumático (TEPT).

     Diabetes tipo 2 (DM2) y Enfermedad de Alzheimer (EA) asociada.

     Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA).

     Desarrollos biotecnológicos:

     Nanotrampa proteica para patógenos basada en la separación de fases de CPEB.

     Potenciador de la actividad enzimática: linker Q/N/W de una xilanasa de Ruminococus flavefaciens (linker XYNA).

    Personal 

    Mariano Carrión Vázquez

    Investigador principal

    Mª Eugenia Vaquero Morales 

    Investigadora postdoctoral

    Elena Anaya Cubero

    Investigadora predoctoral

    María del Mar Tejero Ojeda

    Investigadora predoctoral

    Paula López García

    Investigadora predoctoral

    Ada Bernaus Vives

    Investigadora predoctoral

    Wilmer Alfonso Pardo

    Investigador postdoctoral

    Andrea Collazo González

    Lab Manager | Técnico

    Publicaciones 

    Publicaciones de los últimos 10 años

    • Cohesin-dockerin code in cellulosomal dual binding modes and its allosteric regulation by proline isomerization, Structure (2021), Vol. 29, Issue 6, PP. 587-597. Vera, A., Galera-Prat, A., Wojciechowski, M., Rozycki, B., Laurents, D.V., Carrión-Vázquez, M. and Tinnefeld, P. DOI: 10.1016/j.str.2021.01.006
    • Divergent CPEB prion-like domains reveal different assembly mechanisms for a generic amyloid-like fold. BMC Biology (2021), Issue 19, Article number: 43. Hervás, R., Fernández-Ramírez, M.C., Galera-Prat, A., Suzuki, M., Nagai, Y., Bruix, M., Menéndez, M., Laurents, D.V., and Carrión-Vázquez, M. DOI: 10.1186/s12915-021-00967-9
    • Tau amyloidogenesis begins with a loss of its conformational polymorphism. bioRxiv (2020). Fernández-Ramírez, M.C., Hervás, R., Menéndez, M., Laurents, D.V. and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1101/2020.06.18.158923.
    • An anti-amyloidogenic treatment to specifically block the consolidation of traumatic events in mouse
      bioRxiv (2020).  López-García, P., Ramírez de Mingo, D., McGreevy, K.R., Santi, A., Laurents D.V., Nagai, Y., Trejo, J.L., and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1101/2020.06.18.158923
    • Preferred conformations in the intrinsically disordered region of human CPEB3 explain its role in memory consolidation
      bioRxiv (2020). Ramírez de Mingo D., Hervás, R., Pantoja-Uceda D., Carrión-Vázquez M., and Laurents D.V. DOI: 10.1101/2020.05.12.091587
    • Molecular determinants of liquid demixing and amyloidogenesis in human CPEB3. bioRxiv (2020). Ramírez de Mingo D., López-García, P., Hervás, R., Laurents D.V., and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1101/2020.06.02.129783
    • Impact of scaffoldin mechanostability on cellulosomal activity
      Biomat. Sci. (2020), Vol. 8, Issue 13, PP. 3601-3610. Portada de la revista. Galera-Prat, A., Vera, A.M., Moraïs, S. Vazana, Y., Bayer, E.A. and Carrión-Vázquez, M. DOI: 10.1039/C9BM02052G
    • Molecular mechanism of the inhibition of TDP-43 amyloidogenesis by QBP1. Arch. Biochem. Biophys. (2019), Vol. 675, PP. 108113.  Mompeán M., Ramírez de Mingo D., Hervás R., Fernández-Ramírez MDC, Carrión-Vázquez M., and Laurents D.V. DOI: 10.1016/j.abb.2019.108113
    • Resurrection of efficient Precambrian endoglucanases for lignocellulosic biomass hydrolysis. Communications Chemistry (2019), Issue 2, Article number: 76.  Barruetabeña, N. Alonso-Lerma, B. Galera-Prat, A. Joudeh, N., Barandiaran, L., Aldazábal, l., García-Parra, P. Marie Fertin, P., Manteca, A. Rodríguez-Couto, S., Arbulu, M., De Sancho, D., Alcalde, M., Carrión-Vázquez, M. & Pérez-Jiménez, R. DOI: 10.1038/s42004-019-0176-6.
    • Nanomechanics of tip-link cadherins. Sci. Rep. (2019), Issue 9, Article number: 13306. Oroz J., Galera-Prat A., Hervás R., Valbuena A., Fernández-Bravo D.,
      Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1038/s41598-019-49518-x
    • Efficient and simplified nanomechanical analysis of intrinsically disordered proteins. Nanoscale (2018), Issue 10, PP. 16857–16867. Fernández-Ramírez, M.C., Hervás R., Galera-Prat A., Laurents D.V and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1039/c8nr02785d
    • The cohesin module is a major determinant of cellulosome mechanical stability. J Biol Chem. (2018), Vol. 293, Issue 19, PP. 7139-7147. Galera-Prat A, Moraïs S, Vazana Y, Bayer EA, Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1074/jbc.RA117.000644
    • Solution conformation of a cohesin module and its scaffoldin linker from a prototypical cellulosome. Arch. Biochem. Biophys. (2018), Vol. 644, PP. 1-7. Galera-Prat A, Pantoja-Uceda D, Laurents DV, Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1016/j.abb.2018.02.016
    • Non-local effects of point mutations on the stability of a protein module. J. Chem. Phys. (2017), Vol. 147, Issue 10, PP. 10.1063-1.4999703. Chwastyk M, Vera AM, Galera-Prat A, Gunnoo M, Thompson D, Carrión-Vázquez M., Cieplak M. DOI: 10.1063/1.4999703
    • Direct identification of protein-protein interactions in single-molecule force spectroscopy. Angew. Chem. (2016), Vol. 55, Issue 45, PP. 13970-13973. Vera, A. and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1002/anie.201605284
    • Unfolding knots by proteasome-like systems: simulations of the behaviour of folded and neurotoxic proteins. Mol. Biosyst. (2016), Vol. 12, Issue 9, PP. 2700-2712. Wojciechowski, M. Gómez-Sicilia, À., Carrión-Vázquez M. & Cieplak, M. DOI: 10.1039/C6MB00214E
    • The titin Y9P variant of the titin I27 module: structural determinants of its revisited nanomechanics. Structure (2016), Vol. 24, Issue 4, PP. 606-616. Oroz, J., Bruix, M. Laurents, D., Galera-Prat, A., Schönfelder, J., Cañada, F.J., and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1016/j.str.2016.02.016
    • Molecular basis of Orb2 amyloidogenesis and blockade of memory consolidation. PLOS Biol. (2016), Vol. 14, Issue 1, PP. e1002361. Hervás, R., Li, L., Majundar, A., Fernández-Ramírez, M.C., Unruh, J.R., Slaughter, B.D., Galera-Prat, A., Santana, E., Suzuki, M., Nagai, Y., Bruix, M., Casas-Tintó, S., Menéndez, M., Laurents, D.V., Si, K., and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002361
    • Nano-scale engineering of designer cellulosomes. Adv. Mater. (2016), Vol. 28, Issue 27, PP. 5619-5647. Gunnoo. M., Cazade, P.-A., Galera-Prat, A., Nash, M.A., Czjzek, M., Cieplak, M., Alvarez, B., Aguiar, M., Karpol, A., Gaub, H., Carrión-Vázquez M., Bayer, E.A., & Thompson, D. DOI: 10.1002/adma.201503948
    • An exploration of the universe of polyglutamine structures. PLOS Comp. Biol. (2015), Vol. 11, Issue 10, PP. e1004541. Gómez-Sicilia, A., Sikora, M., Cieplak, M. and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1371/journal.pcbi.1004541.
    • Transcytosis in the blood-cerebrospinal fluid barrier of the mouse brain with an engineered receptor/ligand system. Mol Ther Methods Clin Dev. (2015), Vol. 2, PP. 15037. Méndez-Gómez, H.R., Galera-Prat, A., Meyers, C., Chen W, Carrión-Vázquez M.
      and Muzyczka, N. DOI: 10.1038/mtm.2015.37
    • Structural evidence of Amyloid Fibril Formation in the putative aggregation domain of TDP-43. J. Chem. Phys. Lett (2015), Vol. 6, Issue 13, PP. 2608–2615. Mompeán, M., Hervás, R., Xu, Y., Tran, T., Guarnaccia, C., Buratti, E., Baralle, F.,Tong, L., Carrión-Vázquez M., McDermott, A. & Laurents, D.V. DOI: 10.1021/acs.jpclett.5b00918
    • NMR spectroscopy reveals that polyglutamine binding peptide 1 adopts a preferred conformation with a defined hydrophobic cluster. Arch. Biochem. Biophys. (2014), Vol. 558, PP. 104-110
      Ramos-Martín, F., Hervás, R., Carrión-Vázquez M. & Laurents, D.V. DOI: 10.1016/j.abb.2014.06.025
    • Protein Unfolding by Biological Unfoldases: Insights from Modeling. Biophys. J. (2014), Vol. 107, Issue 7, PP. 1661-1668
      Wojciechowski, M., Szymczak, P., Carrión-Vázquez M. & Cieplak, M. DOI: 10.1016/j.bpj.2014.07.035
    • Imaging biological samples with atomic force microscopy. Cold Spring Harb. Protoc. (2014). de Pablo P.J. and Carrión-Vázquez M. DOI: 10.1101/pdb.top080473
    • Theoretical tests of the mechanical protection strategy in protein nanomechanics. Proteins (2014), Vol. 82, Issue 5, PP. 717
      Chwastyk, M., Galera–Prat, A., Sikora, M., Gómez-Sicilia, À., Carrión-Vázquez M. and Cieplak, M. DOI: 10.1002/prot.24436

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