Glutaredoxinas asociadas a membranascaracterización funcional y relación con otras glutaredoxinas de saccharomyces cerevisiae

Resumen

Saccharomyces cerevisiae posee dos glutaredoxinas monotiólicas, Grx6 y Grx7, con un centro activo cuyas secuencias (CSYS y CPYS respectivamente) recuerdan a los de las glutaredoxinas ditiólicas. Ambas proteínas contienen un dominio transmembrana N-terminal responsable de la asociación de las moléculas a las membranas de las vesículas de la ruta secretora. Así, Grx6 se localiza en el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi, mientras que Grx7 se encuentra mayoritariamente en el aparato de Golgi. La expresión de GRX6 se ve incrementada de forma moderada en presencia de diversos estreses (calcio, sodio y peróxidos) de forma dependiente de la ruta de la calcineurina a través del factor transcripcional Crz1. Algunos de estos tipos de estrés también incrementan la expresión de GRX7 a través del factor de transcripción Msn2/Msn4. La tunicamicina, un inhibidor de la N-glicosilación, induce la expresión de ambos genes así como la acumulación de las respectivas proteínas en la célula. Los mutantes simples ¿grx6 y ¿grx7, así como el doble mutante ¿grx6¿grx7, presentan sensibilidad reducida a la tunicamicina a pesar de que el compuesto es capaz de llevar a cabo su acción inhibitoria en una proteína reportera. Ambas proteínas tienen actividad tiol oxidoreductasa, a diferencia de las glutaredoxinas monotiólicas clásicas (CGFS). Grx6 y Grx7 podrían ser responsables de la regulación del estado oxidativo de grupos sulfidrilos de las proteínas localizadas en las vesículas de la ruta secretora en condiciones oxidantes. El avance en el estudio funcional de Grx6 y Grx7 ha conducido al estudio de los efectos tóxicos del selenio en las células de levadura. En el presente estudio se muestra que cuando se suministra selenito a cultivos de S. cerevisiae, éste causa muerte necrótica en los primeros tiempos de tratamiento y muerte apoptótica tras tratamientos prolongados. El doble mutante ¿grx1¿grx2 muestra mayor nivel de muerte necrótica tras el tratamiento con selenito, la cual puede revertirse por expresión de Grx7 en el citosol del doble mutante. Esto también reduce el nivel de daño proteico causado por el tratamiento con selenito, pero no la acumulación de anión superóxido intracelular. La muerte por apoptosis inducida tras exposiciones prolongadas a selenito es independiente de las glutaredoxinas, tanto de Grx1 y Grx2 como de Grx7. La ausencia de la metacaspasa Yca1 o de una cadena de transporte electrónico mitocondrial funcional tan solo reducen moderadamente la muerte apoptótica. Por contra, la ausencia del factor de inducción de apoptosis Aif1 provoca la total ausencia de muerte apoptótica. En un mutante ¿aif1 la acumulación de superóxido intracelular y de daño proteico está reducida tras un tratamiento prolongado con selenito, lo que indica que parte del daño oxidativo que tiene lugar a tiempos largos es consecuencia de la muerte apoptótica