Transporte de cationes divalentes por la Ca2+-ATPasa de membrana plasmática

ONTIVEROS, MALLKU; ROSSI, JUAN PABLO; MANGIALAVORI, IRENE; FERREIRA GOMES, MARIELA

Buenos Aires

Jornada; Jornadas preparatorias para el 2º Encuentro de Estudiantes de Farmacia, Bioquímica y otras Ciencias de la Salud; 2012

La bomba de Ca2+ de membrana plasmática (PMCA) transporta activamente Ca2+ hacia el medio extracelular acoplada a la hidrólisis de ATP. Este sistema de transporte se encuentra presente tanto en células animales como vegetales. La expulsión de Ca2+ se produce en contra del gradiente electroquímico manteniendo la homeostasis celular regulada por el complejo Ca2+-calmodulina (Ca2+-CaM). En ausencia de CaM, la PMCA se encuentra autoinhibida y la entrada de Ca2+ produce la unión de CaM al dominio C-terminal de la PMCA y la activación de la bomba que aumenta su afinidad y la velocidad máxima de transporte de Ca2+. El objetivo de este trabajo es estudiar el transporte de diferentes cationes divalentes por la PMCA tanto en su estado autoinhibido como activado. Para ello se midió la actividad ATPasa en función de los iones Ca2+, Sr2+, Ba2+ y Pb2+ utilizando preparaciones de PMCA purificadas a partir de membranas aisladas de eritrocitos humanos. Se estudió la actividad Catión-ATPasa de estos cationes en presencia y ausencia de CaM como así también, con la enzima previamente proteolizada con quimotripsina. Esta proteasa cliva el extremo C-terminal de la PMCA llevando a la bomba al estado activado similar al producido por CaM. Se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de Sr2+sobre la actividad de la PMCA autoinhibida observándose una K0.5 (Sr2+) no significativamente diferente a la obtenida para el Ca2+. Cuando se utilizó la enzima activada tanto con CaM como por proteólisis de la bomba, se observó una disminución de la K0.5(Sr2+) de aproximadamente 8 veces en forma independiente del modo de activación. Por otra parte, la K0.5 obtenida para el Ba2+ no fue significativamente diferente tanto para la enzima autoinhibida como para la activada por CaM. Sin embargo, cuando se evaluó el efecto del Ba2+ sobre la PMCA proteolizada se obtuvo una K0.5 (Ba2+) 30 veces menor. Esto indicaría que el Ba2+ no es capaz de unirse a la CaM para activar la ATPasa. Medidas de la actividad ATPasa en función de la concentración de Pb2+ mostraron un incremento de la actividad hasta 20 uM Pb2+ pero al aumentar esta concentración se observó una inhibición de la actividad de la bomba probablemente por un efecto deletéreo del Pb2+ sobre la proteína. Estos resultados sugieren que el mecanismo de expulsión de Ca2+ también eliminaría otros cationes divalentes, lo que podría constituir una función biológica alternativa de la PMCA ante la eventual entrada estos cationes tóxicos a la célula.