Estudio de las bases moleculares de las enfermedades congénitas de glicosilación humanas de tipo I y IIb usando levaduras de fisión como modelo experimental

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2018-12-14

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

N-GLICOSILACION - LEVADURAS - OLIGOSACARILTRANSFERASA - GLUCOSIDASA I - DESORDENES CONGENITOS DE GLICOSILACION - N-GLYCOSYLATION - YEAST - OLIGOSACCHARYLTRANSFERASE - GLUCOSIDASE I - CONGENITAL DISORDERS OF GLYCOSYLATION

Descripción:

Los desórdenes congénitos de glicosilación (CDG) son un grupo de enfermedades hereditarias humanas debidas a defectos en la glicosilación en las células. De ellas, más de 50 son debidas a defectos en la N-glicosilación. La N-glicosilación de proteínas en el retículo endoplásmico (RE) consiste en la transferencia en bloque de un glicano Glc3Man9GlcNAc2 desde un derivado lipídico (Dol-PP-glicano) a las proteínas nacientes y es catalizada por la oligosacariltransferasa (OST). Los glicanos unidos a las proteínas (N-glicanos) facilitan su plegamiento ya que aportan grupos voluminosos hidrofílicos que mantienen en solución a los intermediarios de plegamiento. Posteriormente, los N-glicanos son modificados por glucosidasas, dando inicio al “control de calidad de plegamiento de glicoproteínas del RE” (QC). Las CDG pueden ser de tipo I y II. Las CDG de tipo I son causadas por defectos antes y durante la transferencia del glicano a las proteínas, donde la transferencia ineficiente por parte de la OST resulta en proteínas hipoglicosiladas. Las CDG de tipo II son debidas a defectos después de la transferencia del glicano, durante su remodelación, produciendo estructuras aberrantes. Para estudiar la influencia de la estructura del glicano en la eficiencia de la transferencia a proteínas por la OST, en este trabajo se determinó el grado de hipoglicosilación de un conjunto de 16 levaduras de fisión Schizosaccharomyces pombe mutantes que sintetizan todas las combinaciones de Dol-PP-glicanos posibles en la membrana del RE, simulando los defectos que se producen en las CDG de tipo I. Mediante un biosensor que consiste en una GFP que pierde la fluorescencia cuando se glicosila, se determinó que la ausencia de los residuos de glucosa es mas crítica que la de residuos de manosa en la estructura del glicano para su reconocimiento y transferencia por parte de la OST. La mutante que presentó el mayor grado de hipoglicosilación fue la que sintetiza Man9GlcNAc2. Estos resultados fueron validados por un estudio glicoproteómico donde se analizaron proteínas endógenas de la pared de S. pombe. Además, se determinó que la estructura final de un glicano que se transfiere truncado permanece incompleta. Estos resultados brindan un marco para predecir la severidad de las CDG de tipo I. Por otro lado, se reprodujeron en S. pombe los defectos genéticos de la CDG-IIb (también conocida como MOGS-CDG) debidos a mutaciones en la glucosidasa I (GI). Se observó que esta mutante crece muy lentamente y tiene un metabolismo y una capacidad replicativa muy bajos. Este fenotipo se suprimió mediante una mutación adicional en el gen alg10 (no se agrega la glucosa más externa y se sintetiza Glc2Man9GlcNAc2). Estos resultados indicarían que la acumulación de proteínas con N-glicanos triglucosilados, el sustrato de GI, sería la responsable del severo defecto observado en la CDG-IIb, si bien dicha acumulación no inhibió la actividad de la OST por producto. Por otro lado, el fenotipo observado en las mutantes no se debería tampoco a la imposibilidad de las glicoproteínas de ingresar al QC ni a una posible degradación limitada de sus glicoproteínas mal plegadas. Nuestro trabajo aporta nueva información para la comprensión de las bases moleculares de las CDG humanas de tipo I y IIb.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6545_Gallo