Ribotoxinas fúngicas: del análisis molecular de su mecanismo citotóxico a sus posibles aplicaciones clínicas

• Autores: Elisa Alvarez Garcia
• Directores de la Tesis: Álvaro Martínez del Pozo (dir. tes.), Jose Gregorio Gavilanes Franco (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2009
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Eva Batanero Cremades (secret.)
• Materias:
  • Química
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen

  • Las ribotoxinas son un grupo de proteínas únicas entre todas las ribonucleasas por sus especiales características en cuanto a citotoxicidad y especificidad de acción. Son capaces de penetrar en las células y provocar la muerte celular por apoptosis, tras la inactivación de los ribosomas. La alfa-sarcina es la ribotoxina que se descubrió en primer lugar y la mejor caracterizada de todas.

    La primera característica que se pone de manifiesto en la actividad de las ribotoxinas es su capacidad para a travesar membranas celulares sin que medie ningún receptor proteico. En esta Tesis Doctoral se ha estudiado la implicación en este proceso del elemento de estructura más característico de las ribotoxinas, la horquilla ? amino-terminal. En concreto, s e ha observado que su carácter básico cumple una función importante en la interacción de la proteína con membranas celulares. Una vez dentro de la célula, las ribotoxinas reconocen a su sustrato, el ribosoma, y en él, a un único enlace fosfodiéster. El trabajo aquí presentado ha permitido determinar la importancia de las interacciones electrostáticas que establece esta horquilla amino-terminal con el ribosoma. La última etapa en la acción de las ribotoxinas es la actividad ribonucleolítica en sí . Y a este respecto se ha estudiado la función de la Tyr 48 de la ?-sarcina, el único residuo conservado de su centro activo que no había sido estudiado hasta el momento.

    Tras la acción de las ribotoxinas, los ribosomas quedan inhabilitados para sin tetizar proteínas, lo que provoca irremediablemente un proceso apoptótico. Parte de esta Tesis Doctoral se ha dedicado a estudiar, a nivel molecular, los efectos de esa acción ribonucleolítica sobre la funcionalidad del ribosoma. Así, se ha podido de terminar que el corte específico del RNA ribosomal impide la translocación de los RNAs de transferencia y mensajero sobre el ribosoma, movimiento imprescindible para que se sucedan los ciclos de elongación. Este bloqueo de la elongación se debe a un defecto en la unión de EF-G, mucho más marcado que el que se produce sobre EF-Tu.

    Por último, se han abierto vías para futuras aplicaciones clínicas de estas proteínas. Por un lado, se ha considerado el posible carácter hipoalergénico de determinados mutantes de uno de los principales alérgenos de Aspergillus fumigatus, Asp f 1, perteneciente a la familia de las ribotoxinas, ante la posibilidad de utilizarlos en el tratamiento y prevención de procesos de hipersensibilidad a este hongo. Por otra