Estudio estructural y bioquímico de la inactivación de glucogenina debida a la mutación Thr82Met responsable de una glucogenosis

CARRIZO, MARÍA E.; ROMERO, JORGE M.; ISSOGLIO, FEDERICO M.; CURTINO, JUAN A.

Córdoba, Argentina

Congreso; I Reunión Latinoamericana de Cristalografía y IX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2013

Asociación Argentina de Cristalografía

Las glucogenosis son desordenes metabólicos del metabolismo del glucógeno. Éstas se clasifican en base a la deficiencia enzimática que las ocasiona y a los tejidos afectados. La glucogenosis descripta más recientemente está relacionada a la deficiencia en glucogenina-1 causada por la mutación Thr82Met [1]. Glucogenina es una autoglucosiltransferasa involucrada en la iniciación de la síntesis del glucógeno [2]. En presencia de UDP-glucosa y Mn2+ cataliza la formación de un polímero corto de glucosas unidas covalentemente al oxidrilo de su Tyr194. Glucogenina-1 es una de las dos isoformas de la proteína humana y se encuentra expresada principalmente en músculo. La segunda isoforma, glucogenina-2, es la proteína del hígado. La glucogenina-1 humana presenta un 93% de identidad con la glucogenina de músculo de conejo, el miembro más estudiado de esta familia de proteínas. Para analizar las bases estructurales de la pérdida de actividad enzimática responsable del fenotipo de la glucogenosis humana, introdujimos la mutación Thr82Met en la glucogenina de conejo y resolvimos su estructura cristalográfica. La sustitución Thr82Met solo modificó unas pocas interacciones intramoleculares, mientras que se conservaron las mantenidas con el UDP-glucosa. Este análisis sugirió que la inactivación de la enzima podría deberse a la pérdida de un enlace puente hidrógeno entre la Thr82 y el Asp162, aminoácido considerado esencial para la catálisis, al favorecimiento de interacciones hidrofóbicas entre la Met82 y aminoácidos vecinos, o a ambos efectos. La caracterización bioquímica de nuevas mutantes de la proteína obtenidas por sustitución de la Thr82 con residuos de diferente tamaño e hidrofobicidad resultó, en cambio, consistente con la primera de las hipótesis propuestas. [1] Moslemi, A-R., et al., N. Engl. J. Med. 362, 1203-1210 (2010). [2] Rodríguez, I.R. & Whelan, W.J. Biochem. Biophys. Res. Commun. 132, 829-836 (1985).