INVESTIGADORES
MANGIALAVORI Irene Cecilia
congresos y reuniones científicas
Título:
Transporte de cationes de metales divalentes tóxicos por la Ca2+-ATPasa de membrana plasmática
Autor/es:
MALLKU ONTIVEROS; IRENE MANGIALAVORI; JORGE MARTIARENA; JUAN PABLO F.C. ROSSI; MARIELA FERREIRA-GOMES
Reunión:
Jornada; Jornadas Conciencia de la Facultad de Farmacia y Bioquímica; 2013
Resumen:
La bomba de Ca2+ de membrana
plasmática (PMCA) transporta activamente Ca2+ hacia el medio
extracelular acoplado a la hidrólisis de ATP. La expulsión del catión se
produce en contra del gradiente electroquímico, manteniendo la homeostasis
celular. La PMCA se puede encontrar autoinhibida o activada tanto por la unión
del complejo Ca2+-calmodulina al dominio C-terminal, como por la
interacción de la región
transmembrana con
fosfolípidos ácidos como la fosfatidilserina, aumentando la afinidad de la
bomba por Ca2+ y la velocidad máxima de transporte [1; 2].
La PMCA es un transportador ubicuo, que se
encuentra en la membrana plasmática de plantas y de animales. El objetivo de
este trabajo es estudiar el efecto sobre la PMCA de cationes divalentes de
conocida toxicidad y determinar como repercuten dichos cationes sobre el
funcionamiento de la bomba tanto en su estado autoinhibido como activado.
Las preparaciones de PMCA purificada [2] y vesículas inside-out
(IOVs) [3] se obtuvieron a partir de membranas aisladas de eritrocitos humanos. Se
midió la actividad catión-ATPasa (C2+ -ATPasa)
en función de los iones Sr2+, Ba2+, Pb2+, Co2+
y Cd2+ en la enzima purificada. Además, se estudió el transporte activo en presencia
de dichos cationes en IOVs midiendo cambios en la dispersión de la luz de las
vesículas [3].
Los resultados muestran que: (a)
La PMCA es capaz de transportar Sr2+, Pb2+
y Co2+ tanto por la enzima autoinhibida como activada;
mientras que el Ba2+ solo es transportado cuando la enzima se
encuentra activada (b) Estos cationesse transportan con diferentes afinidades y velocidades máximas hasta
determinadas concentraciones, a partir de la cual la actividad de la enzima
disminuye; (c) El Cd2+
inhibe la enzima aún a bajas concentraciones; sin embargo el agregado de
protectores de grupos sulfhidrilos de los aminoácidos residuales como el
ditiotreitol, permitió revertir parcialmente la inhibición. (d) Tanto la actividad C2+‑ATPasa
y el transporte de C2+medido por dispersión de luzmuestran un comportamiento similar que revela que ambos procesos están acoplados.
Los resultados sugieren que la PMCA es capaz de
transportar cationes distintos al Ca2+ aunque existe una diferencia
en la capacidad de transporte y en la afinidad de la bomba por dichos cationes.
El hecho de que no existan diferencias significativas entre el transporte de Sr2+
y Ca2+ puede deberse a que sus radios atómicos son similares (1.15 A;
0.98 A, respectivamente). Aquellos cationes con radios atómicos menores o
mayores al Ca2+, se transportan con menor eficiencia, lo que sugiere
que el tamaño del catión debe ser óptimo para la interacción con el sitio de
unión a la enzima.
Estos
resultados indican que la PMCA podría contribuir al proceso de desintoxicación cuando estos cationes divalentes penetran en la célula como resultado de la contaminación ambiental.
[1] Mangialavori y col. (2009) J
Biol Chem. 284, 4823-4828
[2] Filomatoriy col. (2003) J
Biol Chem. 278, 22265-22271
[3] Rossi y col. (1982) J
Physiol. 327,1-15