Proyecto Junta de Castilla y León (concedido en 2014)
Título proyecto
“Micotiol y micorredoxinas: ¿posibles dianas antimicrobianas en actinomicetos?”
Resumen
La respuesta celular frente a oxidaciones indeseables derivados del propio metabolismo aeróbico y a agentes causantes de estrés oxidativo permite que las células permanezcan viables en condiciones de aerobiosis, ya que el oxígeno es el principal agente oxidante en la naturaleza. Para evitar el daño causado por esas oxidaciones en las células, la presión evolutiva ha conducido a la aparición y mantenimiento de diferentes sistemas de buffer Redox que evitan y/o corrigen el daño en la medida de lo posible. El sistema Redox más generalizado (tanto en procariotas como en eucariotas), es el compuesto por el par tiorredoxina/tiorredoxina reductasa (Trx/TrxR) compuesto por una redoxina (Trx) y una enzima que reducirá la redoxina (TrxR) a expensas del poder reductor de la célula (NADPH). La evolución ha conducido igualmente a la aparición de al menos otro sistema reductor alternativo y que, en ocasiones es dependiente del tipo de organismos de que se trate. Este sistema “alternativo” depende de redoxinas específicas y de compuestos de bajo peso molecular que presentan un grupo tiol funcional (normalmente procedente de una cisteína) y conocidos como «LMW-thiols». Alguno de estos LMW-thiols son bien conocidos desde hace tiempo, como ocurre con el glutation (GSH) o el coenzima A (CoA). Sin embargo en las últimas décadas se han descrito nuevos LMW-thiols que parecen ejercer un papel muy importante en los grupos microbianos en los que se ha descubierto. Entre estos se encuentra el micotiol (MSH) presente en representantes de actinomicetos (Corynebacterium, Mycobacterium), el bacilitiol (BSH) presente en algunos representantes de firmibacterias (Bacillus, Streptococcus), entre otros. La presencia de MSH en actinomicetos y el descubrimiento de sus correspondientes redoxinas (denominadas micorredoxinas, Mrx), componen el par Redox Mrx/MSH que con el paso del tiempo se está viendo su papel relevante en los procesos de supervivencia celular frente a agentes estresantes (arsénico, hipocloritos, diamida); esto supone la existencia de nuevas potenciales dianas que serán objeto de análisis para el desarrollo de quimioterápicos que nos permitan combatir enfermedades causadas por Corynebacterium, Rhodococcus y Mycobacterium, entre otros. Muy recientemente se ha realizado una descripción del micotioloma (proteínas micotioladas) en Corynebacterium glutamicum, observando que determinadas proteínas importantes del metabolismo intermediario, y enzimas desintoxicantes (tiol peroxidasas, micotiol peroxidasas, etc.) están micotioladas en condiciones de estrés celular. El papel que juega el sistema MSH/Mrx en la supervivencia de estos patógenos (o de patógenos emergentes) está por dilucidar, por lo que desentrañar los mecanismos de acción del sistema en cada diana y los correspondientes estudios moleculares in vivo (knock-out y amplificaciones génicas, proteínas recombinantes, etc.) podrían constituir las claves que permitan abordar los problemas de supervivencia de estas bacterias en el hospedador.
Objetivos propuestos:
1. BUSQUEDA Y ANALISIS DE NUEVAS MICORREDOXINAS EN ACTINOMICETOS: Corynebacterium glutamicum, Mycobacterium tuberculosis y Rhodococcus equi.
2. ANALISIS DE SENSIBILIDAD «IN VIVO» DE CEPAS SILVESTRES Y MUTADAS de C. glutamicum y R. equi frente a diferentes agentes estresantes.
3. ANALISIS DE PROTEINAS S-MICOTIOLADAS DE C. glutamicum y R. equi Y ESTUDIO DEL TRANSCRIPTOMA.