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http://ciad.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1006/1207| REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LA ACTIVIDAD DE BETAÍNA ALDEHÍDO DESHIDROGENSA POR EL ION K Y SUS IMPLICACIONES FISIOLÓGICAS DESDE UNA PERSPECTIVA ESTRUCTURA/FUNCIÓN | |
| CESAR MUÑOZ BACASEHUA | |
| Elisa Miriam Valenzuela Soto | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| En mamíferos, glicina betaína (GB) es el principal osmolito sintetizado y acumulado en las células renales; su síntesis es catalizada por la betaína aldehído deshidrogenasa (BADH) utilizando NAD+ como coenzima. Estudios previos con la BADH de cerdo (pkBADH) sugieren que ésta presenta heterogeneidad de sitios activos y cambios conformacionales inducidos por potasio. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue demostrar que la unión del potasio a la betaína aldehído deshidrogenasa provoca cambios en el ordenamiento y/o en la flexibilidad de los aminoácidos implicados en la formación del complejo BADH-NAD+ lo cual regula la catálisis enzimática. Se realizaron estudios de interacción y espectroscópicos de pkBADH en presencia y/o ausencia de NAD+ y de KCl para analizar cambios en: 1) la afinidad de la enzima, 2) la flexibilidad y orientación de los aminoácidos del sitio de unión al NAD+, 3) la estructura secundaria y terciaria de pkBADH. Los resultados de calorimetría de titulación isotérmica (ITC) mostraron que K+ induce cambios en la entalpia y entropía de unión y en la constante de asociación (Ka) de pkBADH por NAD+ sugiriendo la participación de un sistema de compensación de energías. Los estudios de dicroísmo circular (CD) mostraron que K+ aumenta la termoestabilidad de la enzima y modifica el contenido de α-hélices 4 % y 13 % a 25 mM y 100 mM K+, respectivamente. Mediante modelación in silico se encontraron tres sitios de unión a K+ en pkBADH. Los datos de fluorescencia evidenciaron cambios en la estructura terciaría y en la exposición de los triptófanos del sitio de unión del NAD+ en función de la concentración de K+. El análisis de resonancia magnética nuclear (NMR) del complejo pkBADH-NAD+-K+ mostró desplazamientos químicos de las señales correspondientes a la cisteína y al glutámico catalítico, indicando que la interacción del glutámico con el catión ocurre con el grupo COOH, formando glutamato (COO-K+), lo cual estabiliza las cargas del entorno. El ensanchamiento de la señal de la cisteína catalítica indica rigidez de la estructura, consistente con las conformaciones posibles de la cisteína en el proceso catalítico. Los resultados indican que el K+ modifica la afinidad con la que pkBADH une NAD+ mediante un sistema de compensación de energía, que se traduce en pequeños movimientos de aminoácidos del sitio de unión a NAD+ y de los sitios de unión al K+ el potasio regula la actividad de la enzima en la médula renal manteniendo elevada síntesis de glicin | |
| 19-08-2021 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA | |
| Versión publicada | |
| publishedVersion - Versión publicada | |
| Aparece en las colecciones: | TESIS DE DOCTORADO EN CIENCIAS (DC) |
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