Equilibrio quinasa-fosfatasa en la adaptación al ejercicio: programas de fosforilación, diafonía PTM y brechas...

Área de la Ciencia:

• Bioquímica
• Biología Molecular
• Fisiología del Ejercicio

Sus antecedentes:

• La fosforilación, regulada por quinasas y fosfatasas, es crucial para las adaptaciones inducidas por el ejercicio.
• Las vías de señalización clave como AMPK, MAPK y Akt-mTOR se activan con el ejercicio.
• Las fosfatasas (MKP, PHLPP, PHPT1/LHPP) modulan estas señales para prevenir respuestas maladaptativas.

Objetivo del estudio:

• Explorar el papel de las interacciones quinasa-fosfatasa en la adaptación al ejercicio.
• Comprender cómo las fosfatasas como PHLPP2 influyen en la actividad de Akt de manera diferente con el entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT) en comparación con el entrenamiento de resistencia.
• Conectar la dinámica de la fosforilación con modificaciones postraduccionales más amplias y la regulación epigenética.

Principales métodos:

• Fosfoproteómica a nivel de sistemas para analizar patrones de fosforilación resueltos en tejido y tiempo.
• Integración de la fosfoproteómica con el perfil epigenómico.
• Investigación de la diafonía quinasa-fosfatasa y la fosforilación no canónica de histidina.

Principales resultados:

• Los programas de fosforilación dependen de la modalidad y están influenciados por el tipo de ejercicio.
• PHLPP2 puede limitar la actividad de Akt después del HIIT, mientras que el entrenamiento de resistencia podría asociarse con una menor actividad de PHLPP, lo que podría favorecer adaptaciones sostenidas dependientes de Akt.
• Se identificó diafonía entre la fosforilación y otras modificaciones postraduccionales como la lactilación.

Conclusiones:

• El equilibrio quinasa-fosfatasa es un regulador clave de la adaptación al ejercicio, que impacta la biogénesis mitocondrial, la remodelación muscular y la flexibilidad metabólica.
• Se necesita más investigación para establecer vínculos causales entre la actividad de enzimas específicas y los resultados del ejercicio.
• Una hoja de ruta que integre la fosfoproteómica y la epigenómica puede conectar la función enzimática con el fenotipo, informando las recomendaciones de ejercicio y las terapias para enfermedades metabólicas.