New insights in the study and characterization of fungal metallothioneins and their relationship with the pathogenic activity

• Autores: Selene Gil Moreno
• Directores de la Tesis: Mercè Capdevila Vidal (dir. tes.), Òscar Palacios Bonilla (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Ricard Albalat Rodríguez (presid.), Juan Hidalgo Pareja (secret.), Stephen Sturzenbaum (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química por la Universidad Autónoma de Barcelona
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Proteínas
  • Ciencias agrarias
    • Fitopatología
      • Hongos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  TDX 
• Resumen

  • Las metalotioneínas (MTs) constituyen una superfamilia de metaloproteínas de bajo peso molecular caracterizada por un contenido extraordinario de cisteína, que les proporciona la capacidad de coordinar iones de metales pesados a través de los correspondientes enlaces metal-tiolato. Estas proteínas son polimórficas en un gran número de organismos estudiados hasta ahora, además de que se han encontrado grandes similitudes entre MTs de diferentes organismos. Estas observaciones sugieren que una diversificación de las MTs se ha producido como consecuencia de sucesivos eventos de duplicación de genes en o entre diferentes taxones. En cada caso, la actividad que la MT necesita realizar en el organismo puede haber producido su evolución para servir a diferentes funciones relacionadas con el metal molecular, tales como la homeostasis esencial iones metálicos (Zn2+ o Cu+), la defensa frente a iones metálicos tóxicos (como Cd2+, Pb2+ o Hg2+), el barrido de radicales libres y especies de oxígeno reactivo (ROS), y una amplia gama de tensiones celulares. Por lo tanto, las MTs en un organismo dado muestran preferencias por la coordinación específica de iones metálicos y también para formar complejos con un número concreto de iones metálicos unidos, independientemente del grado de su similitud a nivel de secuencia de proteínas. Por esta razón, el presente trabajo de tesis doctoral se ha basado primero en clasificar un gran número de MTs, pertenecientes a organismos de hongos, en cuatro familias, según su longitud de secuencia de aminoácidos. Una vez clasificadas las MTs, un estudio de las similitudes entre sus secuencias de aminoácidos ha sido plausible, y también una comparación entre sus capacidades de coordinación proteína/metal y la especificidad por diferentes iones metálicos. Con el fin de dilucidar estas capacidades mencionadas, la biosíntesis de las MTs en diferentes entornos de contenido metálico ha sido necesaria. La biosíntesis y el plegamiento de las MTs sobre sus iones metálicos afines dan como resultado la formación de complejos energéticamente optimizados. Sin embargo, cuando la síntesis tiene lugar sobre iones metálicos no afines, normalmente se produce una mezcla de especies, reflejando la cantidad de iones metálicos disponibles en su entorno molecular o, por el contrario, la síntesis puede no ser exitosa.

    Con el estudio de todas estas propiedades, los intentos de aclarar las funciones de las MTs en cada organismo son posibles. En este trabajo de tesis doctoral, se han estudiado MTs de organismos fúngicos, la mayoría patógenos, por la importancia de descubrir el papel de las MTs en el proceso de virulencia y patogenicidad. Los avances en estos hallazgos pueden ayudar a la humanidad a nivel biológico y médico.