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Las ribotoxinas fúngicas como herramientas biotecnológicas

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Olombrada Sacristán, Miriam (2016) Las ribotoxinas fúngicas como herramientas biotecnológicas. [Thesis]

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Abstract

El establecimiento de interacciones biológicas entre organismos conlleva en multitud de ocasiones la producción de toxinas de todo tipo. De entre todas estas toxinas destacan, por su potencia, las ribotoxinas. Esta familia de ribonucleasas fúngicas se ha estudiado con detalle desde su descubrimiento a principios de los años 60. Las primeras que se describieron, como la ‐sarcina,están producidas por hongos del género Aspergillus, aunque también se han encontrado en otras especies como el hongo entomopatógeno Hirsutella thompsonii que produce la hirsutelina A (HtA). La estructura tridimensional de varias de estas ribotoxinas se conoce con resolución atómica, y el análisis mutacional ha permitido asignar a diferentes residuos papeles concretos, como su implicación en la catálisis, el reconocimiento del ribosoma o la interacción con membranas. Su elevada especificidad reside en su capacidad para hidrolizar un único enlace fosfodiester de una estructura conservada de rRNA que se conoce como el lazo de sarcina‐ricina (SRL) y que, localizado en la subunidad mayor del ribosoma, juega un papel esencial durante la traducción. El corte de este enlace inhibe la biosíntesis de proteínas y produce la muerte celular. AEl establecimiento de interacciones biológicas entre organismos conlleva en multitud de ocasiones la producción de toxinas de todo tipo. De entre todas estas toxinas destacan, por su potencia, las ribotoxinas. Esta familia de ribonucleasas fúngicas se ha estudiado con detalle desde su descubrimiento a principios de los años 60. Las primeras que se describieron, como la ‐sarcina,están producidas por hongos del género Aspergillus, aunque también se han encontrado en otras especies como el hongo entomopatógeno Hirsutella thompsonii que produce la hirsutelina A (HtA). La estructura tridimensional de varias de estas ribotoxinas se conoce con resolución atómica, y el análisis mutacional ha permitido asignar a diferentes residuos papeles concretos, como su implicación en la catálisis, el reconocimiento del ribosoma o la interacción con membranas. Su elevada especificidad reside en su capacidad para hidrolizar un único enlace fosfodiester de una estructura conservada de rRNA que se conoce como el lazo de sarcina‐ricina (SRL) y que, localizado en la subunidad mayor del ribosoma, juega un papel esencial durante la traducción. El corte de este enlace inhibe la biosíntesis de proteínas y produce la muerte celular. Además, la toxicidad de las ribotoxinas también depende de su habilidad para cruzar membranas, cuya composición lipídica es crítica a la hora de determinar su especificidad citotóxica, siendo más eficientes en células transformadas o infectadas por virus. Debe haber, además, una serie de interacciones específicas con elementos del ribosoma que las guíen hacia el SRL, algunas de las cuales ya se han propuesto como resultado de trabajos anteriores...demás, la toxicidad de las ribotoxinas también depende de su habilidad para cruzar membranas, cuya composición lipídica es crítica a la hora de determinar su especificidad citotóxica, siendo más eficientes en células transformadas o infectadas por virus. Debe haber, además, una serie de interacciones específicas con elementos del ribosoma que las guíen hacia el SRL, algunas de las cuales ya se han propuesto como resultado de trabajos anteriores...

Resumen (otros idiomas)

Fungi establish a complex network of biological interactions with other organisms in nature. In many cases, these involve the production of toxins. Among these toxins, ribotoxins stand out as promising candidates for their use in biotechnological applications. This family of fungal ribonucleases has been thoroughly studied since their discovery in the 1960's. The first ones to be discovered, like ‐ sarcin, were produced by Aspergillus, although they have also been found in other species like the entomopathogenic fungus Hirsutella thompsonii which produces Hirsutellin A (HtA). The structure of several ribotoxins is already known at atomic resolution and mutational studies have assigned specific roles to specific residues, like their implication in catalysis, ribosome recognition or interaction with membranes. Ribotoxins are highly specific, capable of hydrolyzing a single phosphodiester bond of a rRNA conserved structure known as the sarcin‐ricin loop (SRL), located in the large ribosome subunit and essential for translation. Cleavage of this specific bond inhibits protein biosynthesis and leads to cell death. Furthermore, toxicity of ribotoxins also depends on their ability to cross lipid membranes which lipid composition is important for their specificity, being more efficient on transformed or virus‐infected cells. Moreover, there must be specific interactions with ribosome regions that lead them to the SRL, some of them have already been previously proposed...

Item Type:Thesis
Additional Information:

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I, leída el 06-11-2015.

Directors:
DirectorsDirector email
García Ortega, Lucía
Gavilanes Franco, José Gregorio
Martínez del Pozo, Álvaro
Uncontrolled Keywords:Toxinas y antitoxinas
Palabras clave (otros idiomas):Toxins
Subjects:Sciences > Chemistry > Molecular biology
ID Code:36573
Deposited On:05 Apr 2016 08:36
Last Modified:05 Apr 2016 08:36

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