Evolución convergente y divergente de los sitios reguladores en las fosforilasas eucariotas

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• La actividad de las proteínas en las células eucariotas está regulada por la fosforilación covalente reversible.
• La glicogenofosforilasa (EC 2.4.1.1) es una enzima modelo para el estudio de mecanismos reguladores superpuestos.
• La comparación de las fosforilasas entre especies ofrece información sobre la evolución de la regulación molecular.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura primaria de Saccharomyces cerevisiae el glucógeno fosforilasa.
• Para comparar regiones reguladoras conservadas y divergentes entre la levadura y la fosforilasa muscular del conejo.
• Investigar las vías evolutivas de los mecanismos reguladores de las proteínas.

Principales métodos:

• La clonación y secuenciación de genes para deducir la estructura primaria del glicógeno fosforilasa de levadura.
• Análisis bioinformático para comparar la homología de secuencias con fosforilasas conocidas.
• Comparaciones estructurales y funcionales de los sitios regulatorios.

Principales resultados:

• Se determinó la estructura primaria completa del glicógeno fosforilasa de levadura.
• Las regiones conservadas incluyen el sitio activo, el sitio de almacenamiento de glucógeno y los sitios potenciales de inhibición de glucosa / purina.
• La divergencia significativa de la secuencia en los sitios de unión y fosforilación de AMP sugiere una evolución independiente de los mecanismos regulatorios.

Conclusiones:

• Las fosforilasas de glucógeno de levadura y músculo exhiben características reguladoras distintas, particularmente en la fosforilación y el control alostérico.
• La evolución de la regulación de la fosforilación reversible parece haber ocurrido de forma independiente en los linajes de levaduras y vertebrados.
• El análisis comparativo de las estructuras enzimáticas revela adaptaciones evolutivas en los mecanismos reguladores moleculares.