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La UDP-Glc: Glicoproteína glucosiltransferasa es un sensor del plegamiento de glicoproteínas: Estudio de su especificidad
Marcelo Carlos Sousa Armando J. Parodi
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
El retículo endoplásmico (RE) es el compartimiento de síntesis, modificación post-traduccional y plegamiento de proteínas y glicoproteínas que serán destinadas a secreción, membrana plasmática o distintas organelas de los sistemas endocítico y exocítico. Una de las modificaciones post-traduccionales mas frecuentes, la N-glicosilación, está relacionada con el plegamiento de las proteínas ya que sin la adición de los oligosacáridos, numerosas proteínas son incapaces de alcanzar su conformación nativa. En general, los intermediarios de plegamiento, las proteínas no totalmente ensambladas, las proteínas mal plegadas y los agregados son selectivamente retenidos en el RE. El transporte hacia el aparato de Golgi ocurre solamente cuando las proteínas se han plegado correctamente y se han ensamblado para el caso de los multímeros. Este importante fenómeno, que asegura la integridad funcional de las proteínas que salen del RE, ha sido denominado "control de calidad” del RE. Para el caso de las glicoproteínas la estructura o grado de procesamiento de sus oligosacáridos ha sido postulado como una señal para la retención o el transporte de las mismas. La N-glicosilación comienza en la mayoría de los eucariotas con la transferencia de un oligosacárido de estructura Glc3Man9GlcNAc2desde un intermediario lipídico (dolicol-P-P-oligosacárido), a proteínas nacientes en el RE. Inmediatamente luego de la transferencia, los tres residuos de glucosa son removidos por las glucosidasas I y II. Es importante notar que no se encuentran residuos de glucosa unidos a los oligosacáridos de proteínas maduras. Parodi y colaboradores demostraron que los oligosacáridos unidos a proteína son transitoriamente reglucosilados dentro del RE mediante la acción de la enzima UDP-Glc:glicoproteína glucosiltransferasa. Esta enzima fue purificada a homogeneidad a partir de hígado de rata y de Schizosaccaromyces pombe,y demostró ser una proteína soluble del RE que depende del Ca²+ para su actividad y que utiliza UDP-Glc como dador de glucosa. En cuanto a la glicoproteína aceptora, en un ensayo libre de células, ésta debe estar desnaturalizada para funcionar eficientemente como aceptor. Experimentos presentados en este trabajo de Tesis demuestran que el efecto de la desnaturalización no se debe a que esta vuelve accesibles los oligosacáridos que pudieran estar no disponibles en la estructura nativa. Por el contrario, la enzima reconoce en el esqueleto proteico elementos expuestos en las conformadones desnaturalizadas pero no en las nativas de las glicoproteínas. Al mismo tiempo el grado de procesamiento de los oligosacáridos por α-manosidasas del RE, modula la capacidad aceptora de las glicoproteínas ya que los oligosacáridos Man7GlcNAc2 y MangGlcNAc2 fueron glucosilados con velocidades del 15 y 50 % respectivamente de la velocidad con que se glucosiló el Man9GlcNAc2. Un estudio detallado de las bases moleculares del reconocimento de glicoproteínas desnaturalizadas por la glucosiltransferasa permitió establecer que: (a) No existe ninguna secuencia consenso de aminoácidos que sea reconocida por la enzima. (b) La glucosiltransferasa reconoce el residuo mas interno de N-acetilglucosamina de los oligosacáridos de las glicoproteínas sustrato. Esto le permite distinguir entre glicoproteínas desnaturalizadas y proteínas desnaturalizadas dado que las proteínas no contienen este residuo. (c) La glucosiltransferasa interactúa con aminoácidos hidrofóbicos. Esto y otros datos mostrados, sugiere que los residuos hidrofóbicos expuestos en las conformaciones no nativas de las glicoproteínas podrían ser el otro elemento reconocido por la enzima para seleccionar estas estructuras. (d) La capacidad aceptora de las glicoproteínas disminuye a medida que éstas adquieren estructura nativa. A. Helenius ha propuesto recientemente un modelo en el cual la calnexina (una proteína de membrana del RE), la glucosidasa II y la UDP-Glc:glicoproteína glucosiltransferasa forman parte del mecanismo de control de calidad del plegamiento de glicoproteínas en el RE. De acuerdo al mencionado modelo, las glicoproteínas serían deglucosiladas por la glucosidasa II y, si no se encuentran correctamente plegadas, sufrirían una reglucosilación catalizada por la glucosiltransferasa. La calnexina es capaz de unir glicoproteínas con oligosacáridos monoglucosilados, por lo tanto, las glicoproteínas no plegadas serían unidas por la calnexina siendo retenidas dentro del RE dado que la calnexina es una proteína de membrana. Este ciclo continuaría hasta que las glicoproteínas adquieren sus estructuras terciarias nativas. En estas condiciones dejarían de ser sustrato de la glucosiltransferasa y solo serían sustrato de la glucosidasa H que las liberaría del residuo de glucosa y por lo tanto de la interacción con la calnexina permitiendo su salida del RE. La glucosiltransferasa tendría un rol fundamental dentro de este modelo ya que sería el sensor de la estructura de las glicoproteínas, marcándolas o no con el residuo de glucosa que determinará su unión a la calnexina.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
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Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 1995 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
1995
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