Caracterización y análisis funcional de una familia de glutaredoxinas monotiólicas en la levadura

by Rodríguez-Manzaneque Martínez, María Teresa

RESUMEN Las glutaredoxinas son enzimas que intervienen en reacciones redox y cuya función principal consiste en proteger las células contra estrés oxidativo a través del mantenimiento del estado redox adecuado de los grupos sulfidrilo de las proteínas celulares. Trabajos anteriores han descrito la existencia de dos glutaredoxinas en la levadura Saccharomyces cerevisiae, Grx1 y Grx2, que contienen dos cisteínas en su centro activo las cuales son esenciales para mantener su función. Estas dos glutaredoxinas juegan diferentes papeles en la célula en la protección contra estrés oxidativo. El presente trabajo consiste en el estudio y caracterización de una nueva familia de glutaredoxinas en S. cerevisiae, formada por Grx3, Grx4 y Grx5, que se diferencia de la ya descrita porque las proteínas poseen una única cisteína en su centro activo. Se ha realizado un análisis comparativo de las secuencias de las dos familias de glutaredoxinas de levadura con las existentes en otros organismos, observándose que la estructura básica de las mismas está conservada desde bacterias a humanos. El análisis funcional de los mutantes de esta nueva familia ha revelado que, de las tres glutaredoxinas monotiólicas, Grx5 es la que desarrolla una función más importante en la protección contra estrés oxidativo, claramente diferenciada de Grx3 y Grx4. Grx5 se ha visto localizada en la mitocondria, siendo esta localización indispensable para el normal funcionamiento de la enzima. Grx3 y Grx4, en cambio, se encuentran en el núcleo. En concordancia con la sublocalización celular, se muestran varias evidencias de que Grx5 se halla directamente implicada en la biosíntesis de los centros Fe/S, que en levaduras tiene lugar en la mitocondria. Los mutantes carentes de Grx5 son defectivos en la actividad de enzimas con centros Fe/S y acumulan un exceso de hierro, tanto en el citosol como en la mitocondria. Estudios mediante la técnica del doble-híbrido han demostrado una interacción física entre Grx5 e Isa1, otra proteína de la matriz mitocondrial que interviene en la síntesis de centros Fe/S. Los datos existentes apuntan a que las glutaredoxinas monotiólicas pueden desempeñar funciones especializadas cada una de ellas en compartimentos diversos de la levadura, sin excluir la posible redundancia funcional entre Grx3 y Grx4.