Determinantes de localización subcelular de proteinas transmembrana

• Autores: Quiroga, Rodrigo
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Maccioni, Hugo José; Oliveira, Rafael Gustavo; Pérez, Mariela Fernanda; Alvarez, Cecilia Inés; Caramelo, Julio Javier
• Materia: Lípidos; Proteínas de membrana; Membrana celular; Transporte biológico; Transporte de proteínas
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencia Químicas) – Universidad Nacional de Córdoba, 2013.
Fil: Quiroga, Rodrigo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina.
Fil: Quiroga, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina.
En la actualidad, aún existen numerosos interrogantes sobre los mecanismos y determinantes moleculares que definen que algunas proteínas que transitan la vía exocítica sean retenidas en el Aparato de Golgi (AG) mientras que otras continúen su camino hacia la membrana plasmática (MP). En esta tesis realizamos análisis bioinformáticos sobre centenares de secuencias de proteínas transmembrana tipo II que nos permitieron hipotetizar que el largo del dominio transmembrana (TMD) y el volumen de los aminoácidos que componen el hemi-TMD exoplásmico determinan la localización subcelular estable en AG o MP, sin necesitar de la presencia de señales aminoacídicas presentes en el tallo citosólico. Esta hipótesis se comprobó experimentalmente utilizando como modelo dos proteínas de Saccharomyces cerevisiae, la SNARE Sftl, que localiza al AG, y la SNARE Ssol, que localiza en MP. Modificamos el largo de sus TMDs y el volumen de sus hemi-TMD exoplásmicos, generando una colección de 18 constructos SNARE con TMDs quiméricos y determinamos su localización subcelular en células de levadura y en células de ovario de hámster chino (CHO-K1). Los experimentos de localización subcelular indican que los TMDs cortos y voluminosos en la mitad exoplásmica confieren localización subcelular estable en el AG, mientras que los TMDs largos y/o poco voluminosos en la mitad exoplásmica permiten la exportación de estas proteínas desde el AG y confieren localización en la MP. En conjunto, nuestros resultados indican que existen mecanismos de localización subcelular mediados por el TMD que se encuentran conservados a lo largo del dominio Eukarya, y que estos mecanismos son críticos para la localización en AG o MP de una gran mayoría de las proteínas transmembrana tipo H. Interacciones moleculares entre los TMDs y los lípidos de la membrana del AG podrían generar dominios lipídicos de alta curvatura, enriquecidos en colesterol, esfingolípidos y proteínas de MP (dominio de exportación), y dominios lipídicos de baja curvatura, enriquecidos en proteínas del AG, empobrecidos en colesterol y esfingolípi dos. Los resultados sugieren que los TMDs de proteínas de MP podrían ser concentrados en dominios de exportación del AG, sin la necesidad de ser seleccionadas y concentradas por un mecanismo activo, como ocurre en los pasos de tráfico vesicular mediados por cubiertas proteicas.
Fil: Quiroga, Rodrigo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina.
Fil: Quiroga, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina.