Claudio O. Fernández, Rosangela Itri, Julia E. Sepulveda-Diaz, Sergio B. Socías, Rosana Chehín, Rita Raisman-Vozari, Florencia González-Lizárraga, Leandro R.S. Barbosa, Dulce Papy-Garcia, Clarisa M. Torres-Bugeau, César Ávila, Elaine Del-Bel, Andres Binolfi, Universidad Nacional de Tucumán (UNT), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), University of São Paulo (IFUSP), Max Planck Laboratory for Structural Biology, Chemistry and Molecular Biophysics of Rosario (MPLbioR), Universidad Nacional de Rosario [Santa Fe]-Max Planck Institute for Biophysical Chemistry (MPI-BPC), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, Universidade de São Paulo (USP), Croissance cellulaire, réparation et régénération tissulaires (CRRET), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), and HAL UPMC, Gestionnaire
Synucleinophaties are progressive neurodegenerative disorders with no cure to date. An attractive strategy to tackle this problem is repurposing already tested safe drugs against novel targets. In this way, doxycycline prevents neurodegeneration in Parkinson models by modulating neuroinflammation. However, anti-inflammatory therapy per se is insufficient to account for neuroprotection. Herein we characterise novel targets of doxycycline describing the structural background supporting its effectiveness as a neuroprotector at subantibiotic doses. Our results show that doxycycline reshapes α-synuclein oligomers into off-pathway, high-molecular-weight species that do not evolve into fibrils. Off-pathway species present less hydrophobic surface than on-pathway oligomers and display different β-sheet structural arrangement. These structural changes affect the α-synuclein ability to destabilize biological membranes, cell viability, and formation of additional toxic species. Altogether, these mechanisms could act synergically giving novel targets for repurposing this drug. Fil: González Lizarraga, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universite Pierre et Marie Curie; Francia. Centre de Recherche de I'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière; Francia Fil: Socias, Sergio Benjamin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina Fil: Avila, Cesar Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina Fil: Torres Bugeau, Clarisa Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina Fil: Barbosa, Leandro R. S.. Universidade de Sao Paulo; Brasil Fil: Binolfi, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario; Argentina Fil: Sepúlveda Díaz, Julia E.. Centre de Recherche de I'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière; Francia. Universite Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Del Bel, Elaine. Universidade de Sao Paulo; Brasil Fil: Fernandez, Claudio Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones para el Descubrimiento de Fármacos de Rosario; Argentina Fil: Garcia Orozco Ep Papy, Dulce Maria. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Université Paris-Est Créteil; Francia Fil: Itri, Rosangela. Universidade de Sao Paulo; Brasil Fil: Raisman Vozari, Rita. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Centre de Recherche de I'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière; Francia. Universite Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Chehin, Rosana Nieves. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina