Enrique Herrero, María Micaela Molina, Lina Barreto, Ana Garcerá, María Angeles de la Torre, Felip Vilella y Nuria Pujol.

 

Departamento de Ciencias Médicas Básicas, Facultad de Medicina, Universidad de Lleida, Montserrat Roig 2, 25008-Lleida.

 

Las células aerobias están sometidas a estrés oxidativo por las especies reactivas del oxígeno (ROS) generadas por el transporte electrónico respiratorio. Los grupos SH proteicos son uno de los principales blancos de las ROS; su oxidación causa la alteración estructural de la proteína y su posible inactivación. En microorganismos procarióticos y eucarióticos se han desarrollado  sistemas  de  protección  frente  al  estrés  oxidativo, mediante eliminación de las ROS o manteniendo la homeostasis de los grupos SH. Muchos de estos sistemas están sometidos a regulación transcripcional. El factor Yap1 juega un papel esencial en tal regulación en Saccharomyces cerevisiae. Residuos de cisteína de Yap1 reciben la señal oxidante, regulándose la localización núcleo/citoplasma de la proteína. Éllo ilustra el papel de los residuos de cisteína como sensores de estrés oxidativo. Los centros hierro/azufre son otro sensor, por su sensibilidad a ROS. Bacterias como Escherichia coli también regulan la expresión génica frente a estrés oxidativo vía residuos de cisteína (regulón OxyR) o centros hierro/azufre (regulón SoxR/S).

            Las glutaredoxinas (Grx) y las glutatión transferasas (GST) son dos sistemas enzimáticos que emplean glutatión para proteger la célula frente a daño oxidativo. S. cerevisiae contiene Grx ditiólicas (Grx1 y Grx2) y monotiólicas   (Grx3, Grx4 y Grx5). Se ha caracterizado la función de Grx5 en la biogénesis de centros hierro/azufre en la matriz mitocondrial. Tal diversificación entre Grx se mantiene en procariotas y eucariotas.

Las GST utilizan glutatión reducido para el ataque nucleofílico e inactivación de compuestos endógenos o exógenos, algunos de ellos causantes de daño oxidativo. Las GST de clase omega constituyen un grupo singular dentro de las GST dado que emplean una cisteína del centro activo para la conjugación de glutatión al sustrato, y poseen una baja actividad sobre sustratos estándar de las GST. Por contra, son activas como glutaredoxinas. S. cerevisiae posee dos GST en el citosol (Gtt1 y Gtt2) que cooperan con las Grx ditiólicas en la protección frente a estrés oxidativo, y tres GST de tipo omega (Gto1, Gto2 y Gto3). Gto1 se localiza en peroxisomas, y Gto2 y Gto3 son citosólicas. Existen homólogos de las proteínas Gtt y Gto en otros hongos, así como homólogos de las Gto en diversos grupos bacterianos. Nuestros estudios con formas modificadas de Gto2 y determinación de las actividades enzimáticas han demostrado que esta GST actúa como glutaredoxina monotiólica. Ello, junto con resultados de otros autores, demuestra que las Grx y las GST tienen funciones interrelacionadas en la defensa frente a estrés oxidativo.