Saccharomyces cerevisiae as a model organism for the study of the N-glycosylation.

CASTRO OA; MOVSICHOFF F; PARODI A.

Mar del Plata Argentina

Congreso; Congreso Latinioamericano de Micología; 2008

Asociación Latinoamericana deMicología

Saccharomyces cerevisiae como modelo para el estudio de la N-glicosilación de proteínas. Saccharomyces cerevisiae as a model organism  for the study of the N-glycosylation. Castro OA; Movsichoff  F; Parodi  A. Fundación Instituto Leloir Buenos Aires, Argentina. E-mail ocastro@ leloir.org.ar La N-glicosilación es un proceso esencial para la viabilidad celular y constituye una de las modificaciones post-traduccionales más frecuentes, (el 80 % de las proteínas que siguen la vía secretoria son glicoproteínas). Los oligosacáridos presentes en las glicoproteínas cumplen un papel fundamental en la actividad biológica  y en las propiedades físico-químicas de las mismas. La adición de azúcares resulta beneficiosa durante la maduración de las glicoproteínas, ya que facilita el plegamiento de las mismas,  al hacer más solubles a los intermediarios de plegamiento y permitiendo la interacción de los polipéptidos con lectinas  residentes en el RE (retículo endoplasmático), que tienen la función de chaperonas no convencionales. La N-glicosilación comienza en la mayoría de los eucariontes con el agregado en bloque de un oligosacárido de estructura Glc3Man9GlcNAc2, a residuos de Asn en secuencias Asn-X-Ser/Thr de péptidos nacientes a partir del Dol-PP-oligosacárido. La síntesis del Dol-PP-oligosacárido se inicia en la cara citoplasmática del ER (retículo endoplasmático), mediante el agregado secuencial de dos residuos de GlcNAc  a partir de UDP-GlcNAc y GDP-Man sobre el dolicol-P por glicosiltransferasas específicas. La síntesis se completa con el agregado de cuatro residuos de  Man y tres residuos de Glc en el interior ER a partir de Dol-P-Man y Dol-P-Glc. La transferencia del oligosacárido desde el Dol-PP-oligosacárido al péptido naciente es catalizada por la oligosacariltransfersa (OST) ubicada en la membrana del RE muy cerca del traslocón a través del cual las proteínas son incorporadas e insertadas en la membrana del mismo.  La mayoría de las células eucariotas muestran en la transferencia a péptidos nacientes, tanto in vivo como in vitro, una fuerte preferencia por el Dol-PP-oligosacárido completo  de estructura Glc3Man9GlcNAc2  sobre los intermediarios biosintéticos que carecen de los  tres residuos de glucosa.  La OST de levadura es una enzima compleja formada por 8 subunidades. Poco se conoce sobre las funciones específicas que llevan a cabo cada una de las subunidades de la OST y existen evidencias contradictorias apoyando la participación de las distintas subunidades en una u otra función.  Sin embargo, evidencias obtenidas a partir de diferentes líneas de trabajo indican que la Stt3p es la subunidad con actividad catalítica. Los tripanosomátidos  sólo expresan la subunidad Stt3p y en forma contraria a lo que ocurre en la mayoría de las células eucarióticas, la subunidad Stt3p de estos parásitos transfiere in vitro oligosacáridos  de estructura Man7–9GlcNAc2  y Glc1–3Man9GlcNAc2  con la misma velocidad.  Se expresó una enzima quimérica  en la que se reemplazó la subunidad Stt3p de  Saccharomyces cerevisiae por la subunidad Stt3p de  Trypanosoma cruzi. Los resultados obtenidos indicaron que la enzima quimérica transfiere preferencialmente, tanto in vivo como in vitro, el oligosacárido completo. Por lo tanto, la  preferencia en la elección  por el oligosacárido completo es una característica determinada  por el complejo de la OST  y no por la subunidad catalítica. Saccharomyces cerevisiae como modelo para el estudio de la N-glicosilación de proteínas. Saccharomyces cerevisiae as a model organism  for the study of the N-glycosylation. Castro OA; Movsichoff  F; Parodi  A. Fundación Instituto Leloir Buenos Aires, Argentina. E-mail ocastro@ leloir.org.ar La N-glicosilación es un proceso esencial para la viabilidad celular y constituye una de las modificaciones post-traduccionales más frecuentes, (el 80 % de las proteínas que siguen la vía secretoria son glicoproteínas). Los oligosacáridos presentes en las glicoproteínas cumplen un papel fundamental en la actividad biológica  y en las propiedades físico-químicas de las mismas. La adición de azúcares resulta beneficiosa durante la maduración de las glicoproteínas, ya que facilita el plegamiento de las mismas,  al hacer más solubles a los intermediarios de plegamiento y permitiendo la interacción de los polipéptidos con lectinas  residentes en el RE (retículo endoplasmático), que tienen la función de chaperonas no convencionales. La N-glicosilación comienza en la mayoría de los eucariontes con el agregado en bloque de un oligosacárido de estructura Glc3Man9GlcNAc2, a residuos de Asn en secuencias Asn-X-Ser/Thr de péptidos nacientes a partir del Dol-PP-oligosacárido. La síntesis del Dol-PP-oligosacárido se inicia en la cara citoplasmática del ER (retículo endoplasmático), mediante el agregado secuencial de dos residuos de GlcNAc  a partir de UDP-GlcNAc y GDP-Man sobre el dolicol-P por glicosiltransferasas específicas. La síntesis se completa con el agregado de cuatro residuos de  Man y tres residuos de Glc en el interior ER a partir de Dol-P-Man y Dol-P-Glc. La transferencia del oligosacárido desde el Dol-PP-oligosacárido al péptido naciente es catalizada por la oligosacariltransfersa (OST) ubicada en la membrana del RE muy cerca del traslocón a través del cual las proteínas son incorporadas e insertadas en la membrana del mismo.  La mayoría de las células eucariotas muestran en la transferencia a péptidos nacientes, tanto in vivo como in vitro, una fuerte preferencia por el Dol-PP-oligosacárido completo  de estructura Glc3Man9GlcNAc2  sobre los intermediarios biosintéticos que carecen de los  tres residuos de glucosa.  La OST de levadura es una enzima compleja formada por 8 subunidades. Poco se conoce sobre las funciones específicas que llevan a cabo cada una de las subunidades de la OST y existen evidencias contradictorias apoyando la participación de las distintas subunidades en una u otra función.  Sin embargo, evidencias obtenidas a partir de diferentes líneas de trabajo indican que la Stt3p es la subunidad con actividad catalítica. Los tripanosomátidos  sólo expresan la subunidad Stt3p y en forma contraria a lo que ocurre en la mayoría de las células eucarióticas, la subunidad Stt3p de estos parásitos transfiere in vitro oligosacáridos  de estructura Man7–9GlcNAc2  y Glc1–3Man9GlcNAc2  con la misma velocidad.  Se expresó una enzima quimérica  en la que se reemplazó la subunidad Stt3p de  Saccharomyces cerevisiae por la subunidad Stt3p de  Trypanosoma cruzi. Los resultados obtenidos indicaron que la enzima quimérica transfiere preferencialmente, tanto in vivo como in vitro, el oligosacárido completo. Por lo tanto, la  preferencia en la elección  por el oligosacárido completo es una característica determinada  por el complejo de la OST  y no por la subunidad catalítica. Saccharomyces cerevisiae como modelo para el estudio de la N-glicosilación de proteínas. Saccharomyces cerevisiae as a model organism  for the study of the N-glycosylation. Castro OA; Movsichoff  F; Parodi  A. Fundación Instituto Leloir Buenos Aires, Argentina. E-mail ocastro@ leloir.org.ar La N-glicosilación es un proceso esencial para la viabilidad celular y constituye una de las modificaciones post-traduccionales más frecuentes, (el 80 % de las proteínas que siguen la vía secretoria son glicoproteínas). Los oligosacáridos presentes en las glicoproteínas cumplen un papel fundamental en la actividad biológica  y en las propiedades físico-químicas de las mismas. La adición de azúcares resulta beneficiosa durante la maduración de las glicoproteínas, ya que facilita el plegamiento de las mismas,  al hacer más solubles a los intermediarios de plegamiento y permitiendo la interacción de los polipéptidos con lectinas  residentes en el RE (retículo endoplasmático), que tienen la función de chaperonas no convencionales. La N-glicosilación comienza en la mayoría de los eucariontes con el agregado en bloque de un oligosacárido de estructura Glc3Man9GlcNAc2, a residuos de Asn en secuencias Asn-X-Ser/Thr de péptidos nacientes a partir del Dol-PP-oligosacárido. La síntesis del Dol-PP-oligosacárido se inicia en la cara citoplasmática del ER (retículo endoplasmático), mediante el agregado secuencial de dos residuos de GlcNAc  a partir de UDP-GlcNAc y GDP-Man sobre el dolicol-P por glicosiltransferasas específicas. La síntesis se completa con el agregado de cuatro residuos de  Man y tres residuos de Glc en el interior ER a partir de Dol-P-Man y Dol-P-Glc. La transferencia del oligosacárido desde el Dol-PP-oligosacárido al péptido naciente es catalizada por la oligosacariltransfersa (OST) ubicada en la membrana del RE muy cerca del traslocón a través del cual las proteínas son incorporadas e insertadas en la membrana del mismo.  La mayoría de las células eucariotas muestran en la transferencia a péptidos nacientes, tanto in vivo como in vitro, una fuerte preferencia por el Dol-PP-oligosacárido completo  de estructura Glc3Man9GlcNAc2  sobre los intermediarios biosintéticos que carecen de los  tres residuos de glucosa.  La OST de levadura es una enzima compleja formada por 8 subunidades. Poco se conoce sobre las funciones específicas que llevan a cabo cada una de las subunidades de la OST y existen evidencias contradictorias apoyando la participación de las distintas subunidades en una u otra función.  Sin embargo, evidencias obtenidas a partir de diferentes líneas de trabajo indican que la Stt3p es la subunidad con actividad catalítica. Los tripanosomátidos  sólo expresan la subunidad Stt3p y en forma contraria a lo que ocurre en la mayoría de las células eucarióticas, la subunidad Stt3p de estos parásitos transfiere in vitro oligosacáridos  de estructura Man7–9GlcNAc2  y Glc1–3Man9GlcNAc2  con la misma velocidad.  Se expresó una enzima quimérica  en la que se reemplazó la subunidad Stt3p de  Saccharomyces cerevisiae por la subunidad Stt3p de  Trypanosoma cruzi. Los resultados obtenidos indicaron que la enzima quimérica transfiere preferencialmente, tanto in vivo como in vitro, el oligosacárido completo. Por lo tanto, la  preferencia en la elección  por el oligosacárido completo es una característica determinada  por el complejo de la OST  y no por la subunidad catalítica.