La tesi doctoral està disponible per a la seva consulta al servei TDX.
Estudi de la relació estructura funció en metal·lotioneïnes d’invertebrats, protozous i plantes.
Resum de la tesi:
Les Metal·lotioneïnes (MTs) configuren una família de proteïnes de baix pes molecular àmpliament distribuïdes entre els éssers vius (des dels protozous i plantes als metazous), riques en cisteïnes (Cys), que uneixen metalls pesants com el Zn, Cu, Cd, Hg,… Tot i que se’ls ha atribuit un paper en la detoxificació metàl.lica, i se n’ha estudiat estructuralment alguns dels seus membres (principalment MTs de vertebrats i fongs) es coneix poc quina és la relació estructura-funció en aquestes MT, i … [+]queden encara molts àmbits funcionals per explorar. Aquesta tesi té per objectiu estudiar la relació entre la estructura i la funció de MTs d’Invertebrats, Protozous i Plantes. Amb aquest objectiu s’ha estudiat el comportament coordinatiu les MT de diversos organismes model per a les MT.
Les MT estudiades s’han estat sintetitzat heteròlogament en medis rics en Zn, Cd o Cu, i els agregats metall-MT obtinguts han estat analitzats mitjançant diverses tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-AES, ESI-MS, CD, UV, Raman, IR, GC-FPD) i valoracions in vitro de substitució del Zn per Cd o Cu. Quan ha estat necessari, s’han construit formes quimèriques de les MT mitjançant teconologies d’ADN recombinant. Amb aquestes dades s’ha descrit el comportament coordinatiu de cada MT, que s’ha posat en relació amb dades estructurals i/o funcionals. Les MT MTNA, MTNB, MTNC i MTND de Drosophila melanogaster mostren preferència coordinativa per el Cu, tot i que les 3 darreres semblen tenir especificitat funcional per el Cd. La MT de la planta Quercus suber (QsMT) presenta dos dominis cisteínics separats per un espaiador, i elements d’estructura secundària. L’estudi de quimeres de QsMT demostra que l’espaiador participa en la detoxificació in vivo de Cd i Cu en llevats, i en la unió de Cd mitjançant un residu histidina. La MT CeMT2 de Caenorhabditis elegans presenta preferència coordinativa per el Zn. L’estudi de formes mutades indica que CeMT2 és capaç de formar dímers mitjançant la seva His situada a C-terminal, i que el seu plegament no es dòna en dos dominis 9Cys+9Cys en coordinar Zn o Cu. La MT TpMT1 de Tetrahymena pyriformis presenta preferència coordinativa per els metalls divalents, presenta resistència a substituir el Zn per Cd o Cu, i conté elements d’estructura secundària del tipus hèlix alfa en agregats amb Zn o Cd. La MT MT-10-IV de Mytilus edulis presenta un comportament coordinatiu compatible amb un rol homeostàtic, més que no pas amb un paper detoxificador, més atribuible a la seva subfamília homòloga, MT-20. La MT SpMTA de Strongylocentrotus purpuratus presenta propietats funcionals molt diferenciades respecte les MT de mamífer, tot i assemblar-s’hi molt des d’un punt de vista estructural: SpMTA mostra especificitats funcionals envers el Cu, que l’asocien a un paper homeostàtic més que no pas detoxificador. L’estudi d’aquests agregats ha permès també descriure que en la coordinació metàl.lica en MTs i la determinació de les propietats funcionals, a més de la cisteïna, hi intervenen també altre lligands (per exemple, histidina i ions clorur) i nivells estructurals (estructures secundària i quaternària). A més, els anàlisis amb GC-FPD han permès detectar per primer cop la presència de ions sulfur en agregats metall-MT. Des d’un punt de vista metodològic, aquesta tesi ha aportat al camp de recerca nous procediments (com l’ICP-AES àcid, la detecció de dímers per ESI-MS i les covaloracions) i tècniques (com l’estudi de l’estructura mitjançant Raman i IR, i la mesura i detecció de ions sulfur en agregats metall-MT mitjançant tinció de plata, GC-FPD, CD, UV i Raman).