Resumen de Anàlisi comparativa de les propietats coordinants de MT2 i MT3 envers Zn, Cd i Cu respecte altres isoformes de MT de mamífer (MT1 i MT4)
Ester Artells
Les metal·lotioneïnes (MTs) són unes metal·loproteïnes de baix pes molecular i un elevat contingut en residus de cisteïna que els confereixen una gran capacitat per coordinar i intercanviar ions metàl·lics pesants. A més dels residus de cisteïna, existeixen altres lligands no proteics, com els lligands sulfur àcid-làbils, que també poden participar en la coordinació metàl·lica. L’estudi de les capacitats coordinants de les MTs ha permès classificar-les segons la seva preferència metàl·lica en Zn-tioneïnes i Cu-tioneïnes, així com demostrar l’existència d’una gradació entre aquests dos tipus extrems de MTs, donant lloc a un conjunt de proteïnes amb característiques intermèdies que podrien comportar-se com Cu-tioneïnes o Zn-tioneïnes depenent de les necessitats específiques de la cèl·lula. En els mamífers es troben 4 isoformes de metal·lotioneïna (MT1, MT2, MT3 i MT4). Aquestes 4 isoformes tenen 20 cisteïnes conservades en la seva seqüència proteica, i s’accepta que al unir-se a metalls divalents formen una estructura en dos dominis, ? i ?, que uneixen 3 i 4 ions divalents respectivament. MT1 i MT4 ja han estat estudiades per el nostre equip de recerca i han estat classificades com a Zn-tioneïna i Cu-tioneïna respectivament, així com els seus dominis. Amb l’objectiu d’ampliar el coneixement actual d’aquestes proteïnes, en aquesta Tesi Doctoral s’ha estudiat la capacitat coordinant respecte als metalls zinc, cadmi i coure de les dues isoformes restants de MT de mamífer, MT2 i MT3. Aquest estudi té com objectiu diferenciar la preferència metàl·lica de MT2, comparant-la amb MT1 (considerades fins ara equivalents), determinar les característiques de coordinació metàl·lica de MT3 i relacionar-les amb la seva funció biològica i, finalment, integrar les MTs de mamífer en la classificació global de les metal·lotioneïnes. Per això, s’han sintetitzat mitjançant enginyeria genètica aquestes isoformes i els seus dominis per separat a partir de cultius bacterians suplementats amb Zn, Cd o Cu. Els complexos metàl·lics així obtinguts s’han caracteritzat químicament mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ESI-MS, ICP-AES, CD i UV-Vis). Els treballs realitzats amb la isoforma MT2 de mamífer i els seus dos dominis han permès conèixer les diferències de preferència metàl·lica respecta a MT1. Així, mentre que MT1 ha estat classificada com una Zn-tioneïna, MT2 presenta certes característiques de Cu-tioneïna, amb un domini ? clarament Cu-tioneïna i un domini ? Zn-tioneïna, que situa la isoforma en una pla intermedi en la classificació de les MTs. S’ha demostrat la relació entre les diferencies de seqüència entre les isoformes MT1 i MT2 i les seves preferències de coordinació metàl·lica, per la qual cosa es proposa que siguin considerades separadament, i no de manera conjunta com s’ha fet tradicionalment. Per altra banda, MT3 és clarament una Cu-tioneïna, amb els dos dominis Cu-tioneïna. De fer, s’ha revelat com una MT de caràcter Cu-tioneïna més accentuat que la mateixa MT4. Finalment, en aquesta Tesi Doctoral, s’ha pogut establir definitivament la gradació de preferència metàl·lica de totes les MTs de mamífer des de Zn-tioneïna a Cu-tioneïna tal i com segueix: MT1 > MT2 > MT4 > MT3, per posteriorment incloure aquestes isoformes en la classificació global de les MTs.
