Caracterización bioquímica y molecular del sistema antioxidante peroxirredoxina - sulfirredoxina

Abstract

La función antioxidante de la 2-Cys peroxirredoxina (Prx) incluye la oxidación de su cisteína peroxidática conservada a ácido sulfénico, que es reducida por la tiorredoxina (Trx). En condiciones de estrés oxidativo, esta cisteína puede ser sobreoxidada a ácido sulfínico, inactivando su actividad peroxidasa con ganancia de actividad chaperona. Una enzima recientemente descubierta, llamada sulfirredoxina (Srx), reduce la forma sulfínica de la 2-Cys Prx (Prx-SO2H) en presencia de ATP, Mg2+ y un tiol como agente reductor. En plantas, la Srx así como la 2-Cys Prx, han sido consideradas exclusivamente enzimas cloroplastídicas. Teniendo en cuenta que las mitocondrias son también un lugar importante en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), decidimos investigar la presencia de Srx en este orgánulo de guisante y A. thaliana. Para estudiar su función fisiológica en plantas, la Srx se ha clonado, expresado y purificado. Se han obtenido, además, cinco mutantes mediante mutagénesis dirigida en aminoácidos implicados en su actividad. La actividad sulfirredoxina, determinada por un método nuevo, depende de la concentración de Prx-SO2H y ATP. Cuatro años después del descubrimiento de la Srx en plantas, este trabajo presenta la primera caracterización bioquímica sistemática del sistema Prx/Srx en vegetales y contribuye a un mejor conocimiento de su función fisiológica. Se han estudiado, además, la interacción in vitro de la Srx con diferentes Prxs de plantas y humanas, así como el papel del sistema Prx-Trx en la defensa antioxidante en levadura, concretamente cepas de S. pombe sometidas a estrés oxidativo. Para el desarrollo de esta Tesis Doctoral, han sido necesarias técnicas de bioquímica, biología molecular, proteómica y biofísica.