Estudio de la relación estructura-función en Proteínas quinasa
La fosforilación de proteínas es el tipo de modificación post-traduccional más común, utilizado en los sistemas de transducción de señales. Afecta a diversos procesos celulares básicos, como por ejemplo: metabolismos, crecimiento, división celular, diferenciación, tráfico, transporte de membrana, in...
| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Tesis doctoral publishedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
2017
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| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6459_Lopez https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6459_Lopez_oai |
| Aporte de: |
| Sumario: | La fosforilación de proteínas es el tipo de modificación post-traduccional más común, utilizado en los sistemas de transducción de señales. Afecta a diversos procesos celulares básicos, como por ejemplo: metabolismos, crecimiento, división celular, diferenciación, tráfico, transporte de membrana, inmunidad, aprendizaje, por nombrar solo algunos. En este contexto, la regulación aberrante de proteınas quinasa en humanos cobra relevancia puesto que está asociada al desarrollo de cáncer y otros desórdenes proliferativos y en procariotas tiene un rol preponderante en el proceso infectivo y de latencia. En relación a esto, dos familias de proteínas; MAPKs en humanos y PKNs en Mycobacterium tuberculosis (Mtb) resultan interesantes. La MAPKs constituyen vías de transducción de señales, que amplifican y transmiten información para la modulación de la transcripción génica. Estos sistemas altamente conservados con representantes desde plantas hasta mamíferos presentan la particularidad de estar asociados a desordenes proliferativos, puesto que ellos responden a una gran variedad de factores de crecimiento con proliferación celular. Esto hace de la vía MAPKs una de las principales cascadas de señalización estudiadas en relación a patologías como c áncer, diabetes, etc. Por otra parte, la familia PKNs pertenece a una familia de ser/thr proteínas quinasa similares a las eucariotas que en particular en Mtb controlan procesos metabólicos o infectivos constituyendo importantes factores de virulencia y/o latencia. Cabe destacar, que debido a la alta prevalencia de la tuberculosis a nivel mundial, y puesto que sigue siendo la principal causa de muerte entre los infectados con el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV); hace del Mtb, el agente etiológico de la tuberculosis, un importante blanco para terapias anti-tuberculínicas. En este trabajo hemos abordado aspectos fundamentales de la catálisis de ERK2 humana, pknB y pknG de Mtb, poniendo particular énfasis en: cómo es el mecanismo de activación, el proceso de fosforilación y el reconocimiento de sustratos por parte de la quinasa. En particular avanzamos en la comprensión de la importancia de la formación de un puente salino dentro del sitio activo de ERK2, entre la lys52 y el glu71 importante para modular la actividad quinasa. Como resultado de esto, observamos que agrega restricciones topológicas sobre el ATP, y favorece la unión de un segundo MG+2 en el sitio activo, estabilizando el estado de transición y por ende, acelerando el proceso de fosforilación. Por otra parte, en la familia ”PKNs” de Mtb, entendimos la fosforilación diferencial de residuos treonina de su principal sustrato GarA, como el resultado de diferencias en la topología del sitio de unión del mismo, descubriendo que pknG cuenta con un bolsillo hidrofóbico para el anclaje del sustrato, mientras que pknB lo ancla mediante interacciones de naturaleza polar. Por último incluimos la descripción atomística de cómo las MAPKs reconocen sus sustratos, estudiando los determinantes estructurales del reconocimiento por parte de ERK2 en un sitio distal al sitio activo, conocido como sitio de ”docking”. Es importante resaltar que los mecanismos y modelos propuestos pueden ser extendidos a otras familias de proteínas quinasa y el entendimiento de la activación de las mismas, resultan de gran importancia para el desarrollo farmacológico en torno a estos blancos moleculares. |
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