Transportadores de nucleótidos de azúcar : mecanismo de transporte y relevancia funcional

• Autores: Caffaro, Carolina E.
• Año de publicación: 2006
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Muchnik de Lederkremer, Rosa María; Hirschberg, Carlos B.
• Materia: TRANSPORTERS; NUCLEOTIDE SUGARS; GOLGI APPARATUS; GLYCOCONJUGATES; C.ELEGANS; FUNCTIONAL REDUNDANCY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En eucariontes, la mitad de las proteínas celulares son secretadas o permanecen unidas a membrana. Ambos tipos de proteínas son sintetizadas en ribosomas unidos a membrana y translocados al lumen del Retículo Endoplasmático. Desde allí, migran vía vesículas al aparato de Golgi y luego al destino final ya sea dentro o fuera de la célula. En el lumen del aparato de Golgi, un gran porcentaje de estas proteínas son glicosiladas por glicosiltransferasas que usan nucleótidos de azúcar como sustratos. Estos derivados nucleotídicos deben ser transportados desde el citosol, donde la mayoría son sintetizados, hacia el lumen del aparato Golgi. El transporte al lumen de esta organela es mediado por transportadores específicos, llamados transportadores de nucleótidos de azúcar. C.elegans es un organismo bien caracterizado tanto desde el punto de vista genético como en cuanto al desarrollo, para el cual sólo se han descrito 2 de 18 putativos transportadores de nucleótidos de azúcar. En esta tesis, se caracterizó un transportador de nucleótidos de azúcar de C.elegans codificado por el gen C03H5.2 que transloca UDP-Nacetilglucosamina y UDP-N-acetilgalactosamina. Se obtuvo evidencia que los dos sustratos son transportados en forma independiente y simultánea, un mecanismo nuevo que es diferente del transporte competitivo no cooperativo previamente descrito para otro transportador de nucleótido de azúcar. También hemos obtenido evidencia de redundancia funcional entre C03H5.2 y otro transportador de nucleótidos de azúcar de C.elegans, SRF-3. Esto sugiere un mecanismo que asegura una adecuada biosíntesis de glicoconjugados en organismos multicelulares que a su vez, es necesario para un correcto desarrollo tisular. El Síndrome de Adhesión Leucocitaria II es un síndrome humano causado por mutaciones en el transportador de GDP-fucosa. Hemos establecido y realizado los experimentos que muestran que las mutantes en este transportador tienen actividad parcial. Entonces, no es necesario invocar otras proteínas para explicar la actividad de transporte residual observada en vesículas del aparato de Golgi de células de pacientes.
In eukaryotes, half of cellular proteins are secreted or membrane bound. Both groups of proteins are synthesized on membrane bound polysomes and translocated into the lumen of the endoplasmic reticulum and thereafter migrate via vesicles to the Golgi apparatus. In the lumen of the Golgi apparatus, most of these proteins become glycosylated by substrates which are nucleotide-sugars. These nucleotide derivatives must be transported from the cytosol, the site where most are synthesized, into the lumen of the above organelle. Transport into the lumen of the Golgi apparatus is mediated by specific transporters, named nucleotide sugar transporters. C.elegans is a genetically and developmentally well characterized organism for which only 2 out of 18 putative nucleotide sugar transporter-like proteins have been described. Here we have characterized a nucleotide sugar transporter of C. elegans encoded by the gene CO3H5.2 which translocates UDP-N-acetylglucosamine and UDP- N-acetylgalactosamine. Evidence was obtained that the two substrates are translocated via an independent and simultaneous manner, a novel mechanism that is different from the previously described multisubstrate nucleotide sugar transporters which are competititve and non cooperative. We also obtained evidence for functional redundancy between C03H5.2 and SRF-3, another nucleotide sugar transporter from C.elegans. This suggests a mechanism to ensure adequate glycoconjugate biosynthesis in multicellular organisms which in turn may be necessary for proper tissue development. Leukocyte Adhesion Deficiency II is a human syndrome caused by mutations in the GDP-fucose transporter. We have designed and performed experiments that show that mutants in this transporter have parcial activity. Thus it is not necessary to invoke other proteins to explain the residual transport activity observed in Golgi vesicles of patient cells.
Fil: Caffaro, Carolina E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.