Identificación y caracterización de la enzima hemo A sintasa de Trypanosoma cruzi

CELESTE BUCHENSKY; JULIA A CRICCO

Santa Fe, Argentina.

Otro; XXXIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Protozoología; 2009

Sociedad Argentina de Protozoología

Identificación y caracterización de la enzima hemo A sintasa de Trypanosoma cruziCeleste Buchensky y Julia A. CriccoInstituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR) CONICET-UNR. Área Biofísica. FCByF UNR. celeste_biot@hotmail.com El grupo hemo A es un cofactor esencial del complejo multiproteico citocromo c oxidasa de células eucariotas y también de algunos organismos procariotas. En eucariotas, su biosíntesis tiene lugar en la mitocondria, donde el hemo B es modificado y convertido en hemo A mediante la acción de dos enzimas, la hemo O sintasa (HOS, Cox10p) y la hemo A sintasa (HAS, Cox15p); productos de los genes nucleares cox10 y cox15, respectivamente. La primera reacción, catalizada por Cox10p, involucra la farnesilación del grupo vinilo del anillo pirrólico A generando hemo O. Luego,  Cox15p participa en la oxidación a aldehido del metilo sustituyente del anillo D del hemo O, generando así hemo A.Trypanosoma cruzi carece de la ruta biosintética de hemo, lo mismo ocurre en otros tripanosomátidos y diversos parásitos. Estos organismos incorporan el grupo hemo desde el medio extracelular, que posteriormente es distribuido e incorporado en hemoproteínas. Entre ellas, se encuentran proteínas mitocondriales que están involucradas en el metabolismo energético.Estudios previos realizados en epimastigotes de T. cruzi, han demostrado que la principal oxidasa terminal es del tipo aa3 (contienen hemo A como cofactor). Si bien la via de incorporación y distribución de hemo hacia la mitocondria no ha sido elucidada en este organismo, en el laboratorio hemos identificado las enzimas responsables para la biosíntesis de hemo A. Utilizando como semilla de búsqueda la secuencia proteica de la enzima Cox15p de levadura, hemos identificado un marco abierto de lectura, en el genoma de T. cruzi, que muestra homología con esta secuencia. La misma fue amplificada y clonada en vectores de expresión para S. cerevisiae como proteína de fusión con una cola de histidina C-terminal. La expresión de la proteína de T. cruzi (TcCox15p) en células de levaduras knock out para COX15 (ScΔcox15) fue capaz de revertir la deficiencia respiratoria originada por la deleción, permitiendo su crecimiento en medios con fuentes de carbono no fermentables, y restaurar los niveles mitocondriales de hemo A. Resultados similares se obtienen al expresar la proteína de S. cerevisiae (ScCox15p) en las células knock out correspondientes.En conjunto con resultados previos en donde se identificó una proteína de T. cruzi con actividad hemo O sintasa, se puede inferir que en este parásito, existe una ruta conservada para la biosíntesis de hemo A catalizada por las enzimas TcCox10p y TcCox15p.