Fe-S PROTEIN SINTESIS IN GREEN ALGAE MITOCONDRIA

MARCHETTI ACOSTA NOELIA SOLEDAD; TERENZI AGUSTINA; PAGANI MARIA AYELÉN; GOMEZ-CASATI DIEGO; BARCHIESI JULIETA; BUSI, MARIA VICTORIA

Congreso; Reunión anual Sociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología Molecular (SAIB).; 2021

El hierro es un micronutriente esencial para todos los organismos aeróbicos y está presente en muchas proteínas como cofactor, formando parte de los clusters Fe-S. Estos grupos están presentes en numerosas proteínas que participan en diferentes vías metabólicas como la fotosíntesis y la respiración, la regulación de la expresión génica, la traducción de proteínas, el mantenimiento de la integridad del ADN y en vías metabólicas relacionadas con la asimilación de nitrógeno, azufre y hierro.Aunque existen varios reportes que han caracterizado la función y regulación de genes y proteínas que participan en la producción de grupos Fe-S en bacterias, levaduras y humanos, poco se sabe sobre la presencia y función de estos genes en organismos fotosintéticos, especialmente en algas. Estudios llevados a cabo en A. thaliana demostraron que existen tres vías metabólicas para el ensamblaje de grupos Fe-S: (i) la vía SUF (movilización de azufre) en los cloroplastos, (ii) la vía CIA de ensamblaje de grupos Fe-S en el citosol, y (iii) la vía ISC, grupo hierro-azufre mitocondrial. Las máquinas SUF e ISC realizan la síntesis de grupos Fe-S en tres etapas básicas. En la primera etapa, S se obtiene de la reacción catalizada por una cisteína desulfurasa, NFS, y se combina con Fe en una proteína Scaffold para la síntesis de novo de grupos (2Fe-2S). En una segunda etapa, el grupo Fe-S se libera del andamio con la ayuda de chaperones y co-chaperones y se une mediante una transferencia de proteínas. El tercer paso es menos conocido y comprende la conversión de (2Fe-2S) en grupos (4Fe-4S) y la inserción en apoproteínas.En este trabajo investigamos la presencia de genes homólogos que codifican proteínas de andamio, proteínas reguladoras, chaperonas y co-chaperonas de la vía de síntesis del grupo Fe-S en clorofitas. Para ello, llevamos a cabo una búsqueda de similitud de secuencia de aminoácidos utilizando cada secuencia roteína de proteínas ISC encontradas en A. thaliana como una consulta en las bases de datos Uniprot, Phytozome y NCBI. Para todas las secuencias analizadas, identificamos varios homólogos que presentaron altos porcentajes de identidad con respecto a la secuencia de consulta.También realizamos alineamientos de todas las secuencias de ISC de clorofito más los homólogos de A. thaliana utilizando Clustal Omega y detectamos que los residuos críticos para la función de cada proteína están altamente conservados. Para analizar la ubicación celular de las proteínas, utilizamos el servidor Depp-Loc1.0. Los resultados mostraron que muchas de las proteínas presentan localización citoplásmica, mientras que tendrían una localización plastídica. En menor medida, encontramos proteínas que tendrían una ubicación dual en el núcleo y el citoplasma.