Dos enzimas en una; dos peroxiredoxinas de levadura muestran un cambio dependiente del estrés oxidativo de una...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología celular Biología celular.
• Respuesta al estrés Respuesta al estrés.

Sus antecedentes:

• Las peroxiredoxinas (Prxs) son enzimas con funciones bioquímicas conocidas, pero sus funciones fisiológicas siguen sin estar claras.
• La levadura citosólica Prxs, cPrxI y II, exhiben diversidad estructural y diferentes pesos moleculares (MW).

Objetivo del estudio:

• Investigar las funciones fisiológicas de las peroxiredoxinas citosólicas de levadura (cPrxI y II).
• Para determinar cómo la estructura de la proteína y el peso molecular influyen en las funciones duales de Prxs.
• Aclarar el papel del residuo de cisteína del sitio activo en la detección del estrés celular y la mediación de interruptores funcionales.

Principales métodos:

• Análisis de la estructura y el peso molecular de la peroxiredoxina de levadura en condiciones variables.
• Evaluación de las actividades de la peroxidasa y de la chaperona molecular in vitro e in vivo.
• Inducción del estrés oxidativo y el choque térmico en modelos de levadura.
• Identificación de los residuos clave involucrados en la detección de tensiones y la regulación funcional.

Principales resultados:

• Las levaduras cPrxI y II exhiben funciones duales de peroxidasa y de chaperona molecular.
• Las formas más bajas de MW de Prxs realizan predominantemente actividad peroxidasa, mientras que los complejos de MW más altos funcionan como chaperones.
• El estrés oxidativo y el choque térmico inducen un cambio de complejos de baja a alta MW, lo que desencadena un cambio funcional de la peroxidasa a la actividad de la chaperona.
• El residuo del sitio de la peroxidasa activa, Cys{47}, actúa como un sensor de peróxido de hidrógeno (H2O2), guiando estos cambios estructurales y funcionales in vivo.
• La función de acompañante de Prxs mejora la resistencia de la levadura al choque térmico.

Conclusiones:

• Las peroxiredoxinas de levadura poseen un interruptor funcional dinámico entre las actividades de la peroxidasa y la chaperona.
• Las condiciones de estrés celular dictan la función predominante de Prxs a través de la formación de complejos estructurales.
• Cys(47) es crucial para detectar H2O2 e iniciar el interruptor funcional, contribuyendo a la tolerancia al estrés celular.