Transporte de ácido delta-aminolevulínico en Saccharomyces cerevisiae - Bermúdez Moretti, Mariana (1994)
La estructura tetrapirrólica de las porfirinas es la base química de una serie de compuestos imprescindibles parala vida, involucrados en los procesos fundamentales de respiración y fotosíntesis, a través del hemo y la clorofila, respectivamente. Los tetrapirroles también participan en otras reacciones metabólicas importantes como transportadores de electrones, energía y gases, oxidaciones biológicas, fijación de nitrógeno, etc. La secuencia de eventos enzimáticos que conducen ala biosíntesis de estos compuestos está hoy día, muy biendocumentada y se ha comprobado que es prácticamente idénticaen todas las células vivientes. Sin embargo, aún queda bastante por esclarecer acerca del mecanismode acción de las enzimas involucradas,y es aún poco lo que se sabe en cuanto a los procesos deentrada de los precursores de esta vía, ácido 8-aminolevulínico (ALA) y porfobilinógeno (PBG), a la célula. El transporte de un metabolito a través de la membrana plasmática puede ser un paso limitante en sumetabolización intracelular. El ALA, primer compuesto específico de la via delhemo, se forma en la mitocondria y para su posterior metabolización a PBG en el citosol debe atravesar la membranade esta organela. Durante muchos años se ha habladode la existencia de una permeasa de ALA, sin embargo, comose ha señalado es amy limitada la información sobre esteaspecto tan importante en la síntesis de porfirinas. Existen cepas de Saccharomyces cerevisiaedeficientes en la actividad de ALA-Sintetasa que son capacesde crecer utilizando el ALA provisto por el medio decultivo. Teniendo en cuenta esta capacidad, además del hechode que la levadura es un importante modelo experimental deorganismo eucariótico, se decidió estudiar el transporte de ALA en S. cerevisiae. Los resultados de esta investigación contribuiránsin lugar a dudas a un mejor y más profundo conocimiento dela via metabólica de las porfirinas y de su regulación. El objetivo fundamental de este trabajo fuecaracterizar exhaustivamente el sistema de transporte de ALAen S. cerevisiae, asi como identificarlo, determinar suespecificidad y sus mecanismos de regulación. Debemostener presente que en las porfirias agudas,por fallas en la regulación del caminode las porfirinas, seacumula ALA en las células, incluyendo las del sistema nervioso, al cual se le atribuye el conocido sindromeneurológico que caracteriza a estas enfermedades. Lacaracterización y conocimiento del sistema de transporte de ALA a través de membrana no sólo es de gran interés porestas causas sino que podrá contribuir al control yposiblemente al desarrollo de nuevas estrategiasterapéuticas. Sobre estas bases, para lograr los propósitos deeste trabajo, empleando cepas silvestres y mutantes de S.cerevisiae se han de determinar en primer lugar lascondiciones de crecimiento que permitan el óptimo estudiodel sistema de transporte de ALA. Para su caracterización, se han de establecer sus requerimientos en cuanto a lasfuentes de carbono y de nitrógeno, las condiciones para queuna vez transportado ocurra un mínimo de metabolización, asicomo eflujo e intercambio con ALA extracelular. Esimportante establecer la dependencia energética del proceso y su especificidad, además de la influencia de laconcentración de protones sobre este sistema. La cinética del proceso ha de indicar tanto la afinidad como el númerode sistemas de transporte posibles. Es asimismo fundamental, tratándose como probablemente sea, de un transportadoractivo, definir su control por el mismo ALA. Por otra parte, como se conoce y se ha indicado queel ALA puede interferir con la acción del GABA, dada susimilitud estructural, se ha de estudiar en particular laacción del GABA sobre el sistema de transporte de ALA. Se ha de caracterizar además el sistema de transporte de GABA en S. cerevisiae, en forma similar al del ALA en cuanto a requerimientos, especificidad, regulaciónpor GABA y ALA y cinética. Finalmente, se han de relacionar los sistemas de transporte de ALA y GABA y se intentará hallar evidencias deque podría existir una permeasa común.