Genómica y Proteómica de venenos de serpientes: mecanismos de evolución de las disintegrinas

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Natividad Díaz Sevilla
hace 6 años
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Genómica y Proteómica de venenos de serpientes: mecanismos de evolución de las disintegrinas Paula Juárez Gómez Instituto de Biomedicina de Valencia NEUROTÓXICAS NEUROTÓXICAS Efectos sistémicos

1 Genómica y Proteómica de venenos de serpientes: mecanismos de evolución de las disintegrinas Paula Juárez Gómez Instituto de Biomedicina de Valencia NEUROTÓXICAS NEUROTÓXICAS Efectos sistémicos debilidad muscular, dificultad para hablar, visión doble, hay una caída de los párpados y puede haber un paro cardiaco. HEMORRÁGICAS HEMORRÁGICAS Efectos locales dolor, hinchazón en el área mordida (edema), sangrado, efectos miotóxicos, gangrena, infecciones Efectos sistémicos El individuo sangra por la boca, nariz y a veces por las orejas, hay una gran pérdida de sangre, los riñones funcionan mal, baja la presión arterial. Muy pocas veces ocurre la muerte.

VENENOS DE SERPIENTES HEMORRÁGICAS Son Son

metaloproteasas dependientes de de Zn Zn

anticoagulantes que que interfieren en en

2 VENENOS DE SERPIENTES HEMORRÁGICAS Son Son mezclas complejas de de sustancias farmacológicamente activas, incluyendo enzimas como las las serin-proteasas, metaloproteasas dependientes de de Zn Zn +2 +2,, L-amino acid acidoxidasas y fosfolipasas tipo tipo II, II, y componentes sin sin actividad enzimática, como las las lectinas tipo tipo C, C, péptidos natriuréticos y las las disintegrinas. Los Los venenos de de las las familias Viperidae y Crotalidae contienen un un gran gran número de de proteínas pro pro y anticoagulantes que que interfieren en en procesos como la la cascada de de coagulación, el el control de de la la hemostasis y la la reparación de de tejidos.

3 CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL Disintegrinas P III Disintegrinas P II Monoméricas Diméricas Cortas Medias Largas Homo- Hetero aas 4 S-S 70 aas 6 S-S 84 aas 7 S-S 67 aas 4 S-S intra 2 S-S inter CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN FUNCIONAL FUNCIONAL α 3 β 1 α v β 3 α 7 α 4 α α 6 5 RGD VGD MGD β 5 α 1 α 9 β 6 α RGD 2 α 8 β 7 RTS KTS β 4 β 8 RGD WGD RGD WGD KGD α IIb

4 P III P II

5 P III P II Precursores Ocellatusina Precursores Disintegrinas Diméricas Péptido Señal Pro-Péptido Dominio Disintegrina

6 7 12 C.CC C.CC.. Dimeric disintegrins EO4, EO5 PII Zn 2+ -Metalloprotease precursor C.C.C.. 10 Cys-disintegrin Short-coding messenger C.C.C.. 10 Cys-disintegrin 7 12 C.C.Y..C.. Cys: TGT TGC Tyr: TAT TAC Ocellatusin C

7 P III BA-A5 P II RP-HPLC Bitis arietans mau UV1_215nm Conc RP-HPLC Echis ocellatus %B ml 0.0 In-gel In-gel digestion digestion y14 y13 y12 y11 y10 y9 y8 y7 y6 y5 y4 y3 y2 y1 MALDI-TOF MALDI-TOF huella huella peptídica peptídica K K H D N A Q I/L I/L T A I/L D F K (b1) b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 b11 b12 b13 b14 MS/MS MS/MS y2 y3 b3 y4 b2 b4 y7 b10 b6/y6 b1 b11 b12 b5 b9 b13 b14 y

8 CONCLUSIONES I I La mutación de dos nucleótidos en el ADN de Echis ocellatus conlleva el cambio C->Y, impidiendo la formación de dímeros, y la aparición de una nueva cisteína (S-> C) típica de las disintegrinas cortas en la ruta evolutiva de éstas a partir de subunidades de disintegrinas diméricas. Todos los mensajeros para disintegrinas diméricas que hemos amplificado en EO corresponden al tipo corto (sin dominio metaloproteasa) lo que indica que esta estructura génica está más representada de lo que inicialmente se pensaba e incluso podría tratarse de la estructura canónica. Además la caracterización de mensajeros no expresados en el veneno indica la existencia de un potencial genómico superior al proteómico, que podrían actuar como unos fondos de reserva para la adaptación por evolución acelerada a ecosistemas cambiantes. CONCLUSIONES II II En Bitis arietans hemos descrito un intermediario de la ruta evolutiva de las disintegrinas tipo PIII a las PII, el cual no contiene el dominio C- terminal rico en Cys, aunque conserva el dominio tipo disintegrina PIII. Los hallazgos de intermediarios de disintegrinas en los genomas de Echis ocellatus y Bitis arietans corroboran y amplian el modelo propuesto, basado en ingeniería de enlaces disulfuro para la evolución de las disintegrinas.

9 Juanjo Calvete Libia Sanz Rob A. Harrison Simon C. Wagstaff Alicia Pérez Y a todos vosotros por escucharme!! Jenny Oliver

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