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Resuelto el enigma en las Prx1-cisteínas

Investigadores de las universidades de Córdoba (Depto. de Bioquímica y Biología Molecular e IMIBIC), de Jaén (Depto. de Biología Experimental) y de Liverpool, Reino Unido (CIMA) y del IBIS de Sevilla han demostrado una novedosa acción antioxidante del glutatión en la mitocondria como cofactor en el mecanismo catalítico de una peroxidasa a concentración >100 veces menor que la habitual y sin que su estado redox resulte modificado durante el proceso. 


Investigadores de las universidades de Córdoba (Depto. de Bioquímica y Biología Molecular e IMIBIC), de Jaén (Depto. de Biología Experimental) y de Liverpool, Reino Unido (CIMA) y del IBIS de Sevilla han demostrado una novedosa acción antioxidante del glutatión en la mitocondria como cofactor en el mecanismo catalítico de una peroxidasa a concentración >100 veces menor que la habitual y sin que su estado redox resulte modificado durante el proceso. El objetivo de la investigación ha sido dilucidar el papel del glutatión reducido (GSH) en la actividad de la peroxirredoxina mitocondrial (Prx1p) de S. cerevisiae. Se encontró que el GSH, a concentración equimolecular GSH-Prx1p, forma espontáneamente un disulfuro mixto con la cisteína peroxidática (Cys91) tras ser oxidada a sulfénico por el sustrato peróxido. El sistema tiorredoxina mitocondrial (NADPH/Trx3p/Trr2p) deshace este disulfuro, quedando la Cys91 reducida y lista para un nuevo ciclo catalítico. GSH no resulta oxidado en el proceso por lo que no actúa como un antioxidante sensu stricto. Además de su aportación al proceso catalítico, se demuestra que el GSH es un cofactor autónomo protector frente a la sobreoxidación de la Cys peroxidática y que una tiorredoxina, Trx3p, tiene actividad desglutationilante en contra del canon establecido.

 

Dada la ubicuidad del GSH, este mecanismo podría tener validez universal para otras Prx del tipo 1-Cys-Prx, existentes también en humanos (PRDX6), en el marco de la defensa antioxidante, pero también en el contexto de la regulación de la función proteica por modificación redox de cisteínas. La operatividad de este mecanismo puede tener repercusión en el contexto de enfermedades debidas a disfunción mitocondrial causada por una agresión oxidativa, desde el cáncer hasta enfermedades neurodegenerativas.

 

Pedrajas, J.R.; McDonagh, B.; HernándezTorres, F.; Miranda-Vizuete, A.; GonzálezOjeda, R.; Martínez-Galisteo, E.; Padilla, C.A.; Bárcena, J.A.: «Glutathione is the resolving thiol for thioredoxin peroxidase activity of 1-Cys peroxiredoxin without being consumed during the catalytic cycle», Antioxidants&RedoxSignaling 2015 Aug 19. DOI: 10.1089/ars.2015.6366. 


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