Proteólisis en plantas bajo condiciones de estrés
producidas por metales
Bioq. Liliana Beatriz PenaCátedra de Química Biológica Vegetal, FFyB – UBAJunín 956, piso 1 (C1113AAC) Ciudad de Buenos Aires. Argentina. [email protected]
Directora: Dra Susana M Gallego
Seres vivos
Proteínas
Lípidos Hidratosde carbono
Ácidosnucleico
s
síntesis
degradación
Función de la proteólisis Eliminación proteínas anómalas,
alteradas o extrañas Obtención de aminoácidos para la
síntesis de proteínas nuevas Maduración de cimógenos y hormonas
peptídicas Control del metabolismo y la
homeostasis
Clasificación general
Proteasas: ExopeptidasaEndopeptidasa
Ubiquitina-Proteasoma
ProteasasGerminaciónMorfogénesis y biosíntesis
celularSenescenciaMuerte celular programadaMecanismos de defensa
Ubiquitina-proteasomaRemoción selectiva de
efectores del ciclo celular, factores de trascripción y receptores celulares
Degradación de proteínas oxidadas
Antecedentes del grupo Trabajos previos realizados en nuestro laboratorio
han demostrado la relación entre la toxicidad de varios agentes abióticos (metales, salinidad, radiación UV-B) y la generación de daño oxidativo en plantas
La generación de estrés oxidativo está directamente relacionada con la toxicidad de varios metales, aún los considerados esenciales, observándose un aumento de la carbonilación de proteínas y alteraciones en el crecimiento de la planta
Sin embargo, poco se sabía de cómo está afectado el sistema de reciclado de estas proteínas oxidadas
Oxidación de proteínas El daño oxidativo de proteínas se produce
en ciertos procesos fisiológicos y patológicos
Las especies reactivas del oxígeno causan modificaciones en los aminoácidos de las proteínas
Un número limitado de cambios en las proteínas oxidadas puede ser reparado enzimáticamente, como grupos disulfitos o sulfóxidos de la metionina
La mayoría de las proteínas oxidadas deben ser degradadas
T Jung et al (2007) Arch Biochem Biophys 462
Evaluamos en hojas de plantas de girasol la actividad de proteasas y la conducta del sistema proteolítico proteasoma bajo el estrés por cadmio
Sistema de estudio
Como consecuencia del rol potencial del proteasoma 20S en la degradación de proteínas oxidadas, se investigó el efecto del tratamiento con cadmio sobre este complejo 20S
Efecto del Cd
Al observar el comportamiento del estrés por cadmio, decidimos comparar el efectos que otros metales producen en hojas y cotiledones de plantas de girasol sobre los sistemas de degradación de proteínas
Últimos resultadosAl estudiar metales como:
aluminio, cobalto, cobre, cromo, mercurio, níquel, plomo y zinc, se observó que a pesar que la mayoría de ellos produce inhibición de los sistemas proteolíticos, no siguen un patrón común
Publicaciones en el tema LB Pena, MS Zawoznik, ML Tomaro, SM Gallego (2008) Heavy metals
modified proteolytic systems in sunflower leaves. Chemosphere 72(5): 741-746.
LB Pena, LA Pasquini, ML Tomaro, SM Gallego (2007) 20S proteasome and accumulation of oxidized and ubiquitinated proteins in maize leaves subjected to cadmium stress. Phytochemistry 68(8): 1139-1146.
LB Pena, LA Pasquini, ML Tomaro, SM Gallego (2006) Proteolytic system in sunflower (Helianthus annuus L.) leaves under cadmium stress. Plant Sci 171(4): 531-537.
LB Pena, ML Tomaro, SM Gallego (2006) Effect of different metals on protease activity in sunflower cotyledons. Electronic J Biotechnol 9(3): 258-262.