ROMERO JORGE MIGUEL
Congresos y reuniones científicas
Título:
El rol del NAD+ en el mecanismo de agregación de GAPDH inducida por óxido nítrico
Lugar:
Córdoba Capital
Reunión:
Congreso; XVII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2022
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Cristalografía
Resumen:
La gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH) es una proteína multifuncional que, además de su rol clásico en la glicólisis, está involucrada en procesos de muerte celular frecuentemente asociados a estrés oxidativo y nitrosativo. La S-nitrosilación reversible de GAPDH facilita su unión a la E3-ubiquitina ligasa Siah1, que posee una señal de localización nuclear capaz de promover el ingreso del complejo de ambas proteínas al núcleo. Ya en el núcleo, GAPDH estabiliza a Siah1 facilitando así la degradación de proteínas nucleares y promoviendo la muerte celular. Un estudio posterior reportó la existencia de otra proteína capaz de interaccionar con GADPH, que interfiere con la unión entre esta y Siah1, inhibiendo el efecto apoptótico que su complejo tiene en el núcleo. Debido a esa capacidad, la nueva proteína fue denominada GOSPEL, GAPDH?s Competitor Of Siah1 Protein Enhances Life. El estrés oxidativo además induce la oligomerización y agregación de GAPDH in vitro, resultados en concordancia con el hecho de que la proteína también ha sido encontrada depositada como agregado insoluble en tejidos de pacientes con ciertas enfermedades neurodegenerativas. Evidencias aportadas por nuestro grupo de trabajo indican que la proteína GOSPEL tendría la capacidad de coagregar con GAPDH de
manera dependiente de óxido nítrico, promoviendo, además, un aumento de la agregación de GAPDH. También observamos que tanto la agregación de GAPDH como la coagregación de GAPDH-GOSPEL son inhibidas por NAD+, el cofactor de GAPDH, y no así por su sustrato, el gliceraldehído-3-fosfato [1]. Sobre la base de un reporte que describió la unión covalente del NAD+ a la cisteína del sitio activo (Cys152) de GAPDH en condiciones oxidantes, y considerando que esa cisteína es esencial para que se produzca la
agregación de la proteína, atribuimos a dicha unión el efecto inhibitorio del cofactor.
Aquí presentamos el estudio cristalográfico de GAPDH humana tratada con NOR3, el agente nitrosilante que promueve su agregación, en presencia de NAD+, realizado en un principio con la intención de confirmar y caracterizar la unión covalente entre el cofactor y la proteína. Sin embargo, a partir del análisis de los mapas de densidad electrónica este estudio reveló que el NAD+ no está unido covalentemente a la Cys 152 (ni a ningún otro aminoácido) y que dicha cisteína, en cambio, estaría modificada probablemente por óxido
nítrico. Análisis complementarios realizados por dicroísmo circular indican que la presencia del NAD+ inhibe el cambio conformacional que sufre la proteína durante la agregación inducida por NOR3. En conjunto estos resultados sugieren que el NAD+ inhibiría la agregación inducida por el dador de óxido nítrico al estabilizar la conformación de GAPDH nitrosilada y no a través del bloqueo de la Cys152, necesaria para que la agregación de la proteína se produzca.
manera dependiente de óxido nítrico, promoviendo, además, un aumento de la agregación de GAPDH. También observamos que tanto la agregación de GAPDH como la coagregación de GAPDH-GOSPEL son inhibidas por NAD+, el cofactor de GAPDH, y no así por su sustrato, el gliceraldehído-3-fosfato [1]. Sobre la base de un reporte que describió la unión covalente del NAD+ a la cisteína del sitio activo (Cys152) de GAPDH en condiciones oxidantes, y considerando que esa cisteína es esencial para que se produzca la
agregación de la proteína, atribuimos a dicha unión el efecto inhibitorio del cofactor.
Aquí presentamos el estudio cristalográfico de GAPDH humana tratada con NOR3, el agente nitrosilante que promueve su agregación, en presencia de NAD+, realizado en un principio con la intención de confirmar y caracterizar la unión covalente entre el cofactor y la proteína. Sin embargo, a partir del análisis de los mapas de densidad electrónica este estudio reveló que el NAD+ no está unido covalentemente a la Cys 152 (ni a ningún otro aminoácido) y que dicha cisteína, en cambio, estaría modificada probablemente por óxido
nítrico. Análisis complementarios realizados por dicroísmo circular indican que la presencia del NAD+ inhibe el cambio conformacional que sufre la proteína durante la agregación inducida por NOR3. En conjunto estos resultados sugieren que el NAD+ inhibiría la agregación inducida por el dador de óxido nítrico al estabilizar la conformación de GAPDH nitrosilada y no a través del bloqueo de la Cys152, necesaria para que la agregación de la proteína se produzca.
