Estudio de la carotenoproteína mayoritaria de Pomacea maculata y su relacion con las carotenoproteínas de P. canaliculata y P. scalaris

M.Y. PASQUEVICH; M.S. DREON; H. HERAS

Monte Hermoso, Buenos Aires

Taller; Pomacea 2013 - 5° Taller "Biología de Ampullaridea"; 2013

Los ampuláridos del género Pomacea desovan huevos calcáreos y pigmentados por encima de los cuerpos de agua, lo que expone a los embriones en desarrollo a depredadores y factores ambientales agresivos. La pigmentación de estos huevos se debe a la presencia de carotenoproteínas en el fluido perivitelino, y la adquisición de éstas, pareciera ser una adaptación clave en la conquista del medio aéreo por parte de éste grupo, si bien se necesitan aún más estudios comparados para evaluar esta hipótesis. El objetivo del presente trabajo fue ampliar el conocimiento de las carotenoproteínas de los huevos de Pomacea estudiando la principal carotenoproteína de P. maculata, Perry, 1810, y su relación con las carotenoproteínas PcOvo, de P. canaliculata (Lamarck, 1822), y PsSC, de P. scalaris (d?Orbigny, 1835). La carotenoproteína mayoritaria de P. maculata, que denominamos PmPV1, se obtuvo mediante centrifugaciones diferenciales luego de la homogeneización de los huevos. El sobrenadante de 100.000 x g se centrifugó en un gradiente de densidad de NaBr obteniéndose una fracción fuertemente pigmentada la cual fue purificada por cromatografía de intercambio aniónico obteniendo así un único producto proteico. Su composición bioquímica (porcentaje de lípidos, glúcidos y proteínas) se determinó mediante métodos bioquímicos clásicos. Esta carotenoproteína se estudio mediante electroforesis en condiciones nativas, disociantes y mediante electroforesis bidimensional. El cofactor carotenoide se analizó mediante cromatografía en capa fina. Además, se realizaron estudios espectrofotométricos y espectrofluorométricos para determinar los espectros de absorción y la estabilidad estructural de esta carotenoproteína. La carotenoproteína PmPV1 es la responsable de la coloración rosada-anaranjada de los huevos. Es una glico-lipoproteína cuya composición bioquímica es similar a la de las otras dos especies de Pomacea analizadas. El peso molecular del oligómero (294 kDa) difiere del de las otras especies (aunque es muy similar al de PcOvo) y las tres están compuestas por varias subunidades pero todas dentro del rango de 25-35 KDa. A su vez, cada subunidad posee isoformas de diferente punto isoeléctrico dentro del rango de pH entre 4,7 y 9,8. El componente carotenoide (astaxantina y ésteres de astaxantina) difiere del de PsSC (astaxantina y otro carotenoide no identificado) pero es similar al de PcOvo. La diferencia de color en las distintas especies queda reflejada en los espectros de absorción de éstas perivitelinas así como en los del fluido perivitelino donde se puede observar que P. canaliculata y P. maculata tienen, a diferencia P. scalaris, más de una carotenoproteína presente. Al igual que PcOvo y PsSC, la extracción de los carotenoides no afecta las características estructurales del oligómero, mientras que la deglicosilación química reduce el número de subunidadades a isoformas de un mismo peso molecular. Por otro lado, PmPV1 es muy estable en un amplio rango de temperatura y pH al igual que PcOvo y PsSC. Las secuencias N-terminales de las subunidades de PmPV1 muestran similitud con las secuencias de PcOvo y PcSC pero no con otras proteínas presentes en la base de datos NCBI. Anticuerpos Anti-PcOvo presentan reacción cruzada con PmPV1 y no con PsSc. PmPV1 además de proveer de reservas al embrión, ejerce un rol protector del cofactor carotenoide y por absorber la luz en casi todo el rango visible podría ejercer un efecto fotoprotector de las células embrionarias contra la radiación solar. Con estos resultados ampliamos el conocimiento sobre las carotenoproteínas implicadas en la exitosa estrategia reproductiva del género Pomacea. A su vez, el estudio comparado con las otras carotenoproteínas estudiadas manifestó una estrecha relación entre PmPV1 y PcOvo y en menor medida con PsSC, lo que concuerda con la filogenia actualmente aceptada para estas especies de ampuláridos.