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Ver el documento (formato PDF)   Alvarez, Vivian Alejandra.  "Enzimas lisosomales. Biosíntesis y translocación hacia los lisosomas en invertebrados : estudio de la presencia parcial o total del camino metabólico de la manosa 6-fosfato en Chasmagnatus granulata"  (1994)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Se conocen varios sistemas de dirección de proteínas desde su lugar de síntesis hacia donde cumplen su función. Entre los mejor estudiados está el que permite que las enzimas lisosomales recién sintetizadas alcancen su destino final dentro de la célula: los lisosomas. Las células de mamíferos utilizan para la localización de las hidrolasas ácidas principalmente el marcador manosa 6-P . Este sistema de transporte se basa de cuatro componentes :a) un dominio proteico específico común presente en todas las enzimas lisosomales que lo utilizan ; b) la enzima clave UDP-N-acetilglucosamina: enzima lisosomal-N-acetilglucosamina-1-fosfotransferasa (GlcNAc-fosfotransferasa) que reconoce dicho dominio y transfiere N-acetilglucosamina a determinadas manosas sobre los oligosacáridos de alta manosa de los aceptores ; c) una N-acetilglucosamina-1-fosfodiester α-N-acetilglucosaminidasa (GlcNAc-fosfodiesterasa), que hidroliza la N-acetilglucosamina generando el marcador manosa 6-P ; y d) receptores de manosa 6-P que median el transporte de las hidrolasas ácidas hacia los lisosomas. Las membranas de dos eucariotas unicelulares , la Acanthamoeba castellanii y Dytiostellium discoideum tienen una actividad enzimática capaz de transferir N-acetilglucosamina 1-fosfato a partir de UDP-N-acetilglucosamina a residuos de manosa sobre oligosacáridos de alta manosa . La ausencia de la segunda enzima de este camino metabólico y de un receptor capaz de reconocer el marcador manosa 6-P, sugiere que la GlcNAc-fosfotransferasa sirve en estos organismos para una diferente función celular. No se ha detectado en el protozoo Trypanosoma cruzi actividad de GlcNAc-fosfotransferasa, ni se han encontrado residuos de fosfato sobre los oligosacáridos de alta manosa de glicoproteínas totales o de una enzima lisosomal purificada. En plantas y levaduras las hidrolasas ácidas están en las vacuolas, equivalentes morfológicos y funcionales de los lisosomas de mamíferos . Las evidencias indican que en estos sistemas la señal para la localización de las hidrolasas ácidas en dichas organelas es independiente del marcador manosa 6-P y que la misma está codificada dentro de la secuencia aminoacídica primaria de las proteínas allí destinadas. Está bien establecida la existencia de lisosomas en los invertebrados, pero hasta el momento no había datos bibliográficos acerca del transporte de las enzimas lisosomales hacia esas organelas. En invertebrados se había informado de la presencia de fosfato hidrolizable por endo-N-acetilglucosaminidasa H en la vitelogenina de la larva de la mariposa del tabaco, Manduca sexta, marcada con . También se había encontrado manosa 6-P en hidrolizados de vitelina aislada de los oocitos de la vinchuca venezolana, Rhodnius prolixus, luego de alimentar los insectos con sangre conteniendo . Chao y Raikhel encontraron que el cDNA de una proteasa aspártica ácida (lisosomal) del mosquito Aedes aegypti tiene una secuencia homóloga a la que en la catepsina D, enzima lisosomal de mamíferos, está implicada en la formación del dominio protéico para el reconocimiento por la GlcNAc-fosfotransferasa y la formación de manosa 6-P. Recientemente Guillén y colaboradores (1993) informaron por primera vez de la presencia de una actividad de GlcNAc-fosfotransferasa, primera enzima de la vía metabólica en la formación del marcador manosa 6-P, en las membranas de un díptero, la mosca mediterranea de la fruta, Ceratitis capitata La GlcNAc-fosfotransferasa de Ceratitis capitata presenta propiedades cataliticas similares a las de la enzima de mamíferos . Esta enzima transfiere N-acetilglucosamina 1-fosfato a manosas presentes en los oligosacáridos de alta manosa tanto de glicoproteínas endógenas como de la uteroferrina, una enzima lisosomal de mamíferos. Además al igual que la GlcNAc-fosfotransferasa de mamíferos es capaz de discriminar entre enzimas lisosomales y las que no lo son pero que poseen idénticos oligosacáridos de alta manosa La GlcNAc-fosfotransferasa de Acanthamoeba castellanii también fosforila mejor enzimas lisosomales que glicoproteínas no lisosomales, sin embargo no existe en estos organismos direccionamiento de hidrolasas ácidas a través del marcador manosa 6-P. Por lo tanto, la existencia de la GlcNAc-fosfotransferasa específica en Ceratitis capitata no indicaba necesariamente que estuviera toda la vía. Para estudiar la presencia del sistema de translocación de enzimas lisosomales que utiliza el marcador manosa 6-P en invertebrados se utilizó como modelo experimental un crustáceo, el cangrejo de estuario Chasmagnatus granulata. El hepatopáncreas de Chasmagnatus granalata se utilizó como fuente de hidrolasas ácidas. Se purificó a homogeneidad una de ellas, la α-L-fucosidasa. Sobre los oligosacáridos de alta manosa de glicoproteínas solubles totales y en particular sobre los de la α-L-fucosidasa, se determinó la presencia de manosa-P. También sobre los oligosacáridos de alta manosa de glicoproteínas totales se encontró N-acetilglucosamina unida externamente a los mismos través del C1, ya que pudo ser removida por un tratamiento de hidrólisis ácida suave. En las membranas del hepatopáncreas se encontraron además actividades de GlcNAc-fosfotransferasa y GlcNAc-fosfodiesterasa, primera y segunda enzima de la vía que utiliza el marcador manosa 6-P y una posible molécula receptora para la fosfomanosa. UDP-N-acetilglucosamina: enzima lisosomal-N-acetilglucosamina-1-fosfotransferasa (GlcNAc-fosfotransferasa). La actividad de GlcNAc-fosfotransferasa de Chasmagnatus granulata es capaz de transferir in vitro N-acetilglucosamina 1-fosfato a α-metilmanósido. El producto que se forma a partir de esta reacción es GlcNAc-(α1,6) P-(α 1-metilmanósido), similar al descripto para otras GlcNAc-fosfotransferasas . La actividad específica de la GlcNAc-fosfotransferasa de Chasmagnatus granalata está entre las más bajas descriptas hasta el momento. Esta enzima, al igual que la de mamíferos y la de Ceratitis capitata , fosforila mejor enzimas lisosomales que glicoproteínas no lisosomales. La GlcNAc-fosfotransferasa de Chasmagnatus granulata tiene requerimientos de pH y de catiomes similares a los informados para las enzimas de mamíferos y de Ceratitis capitata . N-acetilglucosamina-1-fosfodiester α-N-acetilglucosaminidasa (GlcNAc-fosfodiesterasa) Hasta este momento no se había descripto una actividad de GlcNAc-fosfodiesterasa en organismos distintos de los vertebrados. La GlcNAc-fosfodiesterasa de Chasmagnatus granulata es capaz de liberar GlcNAc a partir de GlcNAc-(α 1,6) P-(α 1-metilmanósido). Esta enzima, al igual que su contraparte de mamíferos es una enzima integral de membrana, y su actividad no requiere de la presencia de cationes divalentes. Receptores para manosa 6-fosfato En las membranas del hepatopáncreas se encontraron dos proteínas de pesos moleculares aproximados de 215.000-220.000 Da y 205.000 Da capaces de unirse a una columna de afinidad preparada a partir de fosfomanano de levadura unido a Sepharosa 4-B y eluirse especificamente con manosa 6-P. Estas proteínas fueron reconocidas por antisueros preparados contra los receptores para manosa 6-P de 275.000-300.000 Da ( Man-6-P/IGF-II) y de 46.000 Da (CD-MPR)de mamíferos . Dichas proteínas serían las responsables de unir los residuos de fosfomanosa presentes sobre los oligosacáridos de las hidrolasas ácidas de Chasmagnatus granulata. Por lo tanto, en este trabajo de tesis se demostró por primera vez que el camino que usa el marcador manosa 6-P para la translocación de enzimas lisosomales, tal como se Io describió inicialmente en mamíferos, está presente también en invertebrados.

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Registro:
Título : Enzimas lisosomales. Biosíntesis y translocación hacia los lisosomas en invertebrados : estudio de la presencia parcial o total del camino metabólico de la manosa 6-fosfato en Chasmagnatus granulata    
Autor : Alvarez, Vivian Alejandra
Director : Couso, Roberto Oscar
Director Asistente : Parodi, Armando José
Año : 1994
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Instituto de Investigaciones Bioquímicas "Luis F. Leloir" (Fundación Campomar)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_2690_Alvarez
Idioma : Español
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