Análisis de la interacción hexoquinasa-aluminio: efecto del metal sobre la actividad de la enzima de cerebro de rata

• Autores: Jesus Miguel Socorro Lopez
• Directores de la Tesis: José María Teijón Rivera (dir. tes.), María Dolores Blanco Gaitán (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 1999
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Amando Garrido Pertierra (presid.), Jesús Pérez Gil (secret.), Issa Antonio Katime Amashta (voc.), Juan Ignacio Ramos Martínez (voc.), Francisco Castillo Rodríguez (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Proteínas
    • Química macromolecular
      • Polipéptidos y proteínas
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• Resumen

  • El presente Trabajo de Investigación versa sobre el estudio de la interacción del aluminio con la hexoquinasa. Primeramente se caracterizó la interacción in vitro. El metal se une preferencialmente a la proteína a las concentraciones más bajas, revirtiéndose el efecto al aumentar la concentración. La proteína tiende a formar especies de masa molecular alta, probablemente tetrámeros, hasta que a partir de la relación molar metal/proteína 187,5, la proteína se presenta únicamente en forma monométrica. El metal produce un cambio en la estructura tridimensional de la proteína que expone una población de triptófanos más externa y lleva al exterior gran cantidad de zonas hidrofóbicas. Este cambio conformacional, se traduce en pérdida de hélice alfa en la estructura secundaria de la proteína, lo cual genera una nueva estructura termorresistente. El análisisde la temperatura a la cuál la pérdida de hélice alfa es del 50% (Tm), supone un valor de 49 para la hexoquinasa de levadura nativa. El cambio conformacional y el proceso de monomerización provocan un descenso de la actividad de la hexoquinasa, llegando a ser la pérdida de actividad del 87%. El aluminio inhibe a la hexoquinasa, tanto cuando el sustrato variable es la glucosa como el ATP; en el caso del ATP, se observa que hasta el cambio conformacional apenas existen modificaciones, mientras que tras el cambio conformacional se produce una inhibición mayor. Respecto al estudio in vivo, se administró aluminio de forma subaguda a ratas Wistar comprobándose que el aluminio se incrementa progresivamente en el cerebro de la rata. Este hecho no produce daños tisulares pero sí importantes alteraciones en la ultraestructura celular. Se aisló la enzima de cerebro de rata. La actividad específica de la enzima muestra leves variaciones. La caracterización de las estructuras terciaria y secundaria de la isoenzima tipo I aislada, reveló una gran similitud con la isoen