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    Estudios funcionales y estructurales en quinasas dependientes de ADP relacionadas con el metabolismo de glucosa en Archaea

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    [spa] En algunos organismos Archaeas, la vía glicolítica presenta modificaciones entre las que destaca las enzimas quinasas que fosforilan glucosa y fructosa 6-fosfato utilizando ADP en vez de ATP como dador de grupo fosforilo. Estas enzimas pertenecen a la superfamilia riboquinasa, puntualmente a la familia de quinasas dependientes de ADP, y están conformadas por un dominio menor y un dominio mayor el cual presenta un plegamiento tipo riboquinasa, común a todos los miembros esta superfamilia. La mayoría de estas quinasas han sido descritas en arqueas hipertermófilas como Thermococcus litoral (TlGK), metanogénicas bifuncionales, con actividad glucoquinasa (GK) y fosfofructoquinasa (PFK), de Methanococcus jannaschii o Methanococcus maripaludis, aunque también se han encontrado en organismo eucariontes como humano y ratones. En esta tesis se estudió la enzima glucoquinasa de TlGK como modelo de una quinasa hipertermófila dependiente de ADP pata conocer los determinantes estructurales en el mecanismo cinético y la especificidad por ADP o ATP mediante cristalografía de rayos –X y estudios cinética enzimática. Los resultados confirmaron que la TlGK experimenta cambios en su conformación como consecuencia de la unión de sus ligandos demostrado en las estructuras de la proteína, donde se distinguió que la proteína en su forma apo (2.0 Å) presenta una mayor distancia entre sus dominios (conformación abierta), mientras que en la estructura en complejo ternario (2.5 Å) esta distancia se reduce mostrando una estructura cerrada. Estos resultados se relacionan con el mecanismo cinético ordenado en secuencia, donde la unión de MgADP, induce el primer cambio conformacional en la enzima, seguido por la unión de glucosa provocando el cierre de los dominios de la enzima. Dichos cambios conformacionales son estabilizados por una serie de interacciones que se coordinan entre los dominios menor y mayor. La especificidad por el nucleótido fue evaluada generando una versión permutante de la TlGK (perGK), que imita la topología de la región β-meandro de las quinasas dependientes de ATP, que constituye casi por completo el sitio de unión del nucleótido. Los resultados indican que la enzima perGK utiliza ADP, en vez de a ATP como dador de grupo fosforilo, revelando que la permutación no es suficiente para el cambio en la especificidad del nucleótido. Estudios cinéticos señalan que el mecanismo de perGK es ordenado en secuencia, no obstante, el orden de unión de los sustratos varió, respecto a lo observado para la enzima TlGK. Estos cambios fueron apoyados con las estructuras cristalinas de la proteína perGK en su forma apo (2.14 Å), en complejo con glucosa (1.95 Å) y el complejo ternario (2.44 Å), generadas por cristalografía de rayos-X, donde se infiere que la enzima perGK sufre un cambio en su conformación luego que se une glucosa, no así con la unión de MgADP, en claro contraste con TlGK. Por tanto, este cambio en la topología, posiblemente, haya sido uno de los cambios estructurales que experimentaron estas enzimas, de la superfamilia de riboquinasas, a lo largo de su historia evolutiva para transformarse a quinasas dependientes de ADP. La enzima dependiente de ADP, MjPfk/GK, que posee las dos actividades PFK y GK en la misma cadena polipeptidica, es la única enzima caracterizada de este tipo del orden de las Methanococcales, por lo que se desconoce si este carácter bifuncional de la enzima es un rasgo particular de MjPfk/GK, o si es una característica común de los miembros de este orden. En este estudio se determinó que el mecanismo cinético de la enzima MjPfk/GK es secuencial para ambas reacciones, y solo tiene la capacidad de fosforilar glucosa y fructosa-6-fosfato, siendo muy específica de la vía glicolítica. Además, se confirmó que la enzima fosfofructoquinasa del mesófilo M. maripaludis presenta actividad GK además de actividad PFK sugiriendo que este carácter bifuncional sea un rasgo compartido por otras enzimas homologas del orden Methanococcales. Finalmente, se dilucidó que la actividad GK en ambas enzimas bifuncionales se ve afectada por las concentración libre de Mg2+ y AMP, lo que nos lleva a pensar que estos metabolitos pueden ser claves para promover la vía glicolítica actuando como un sensor de la disponibilidad de energía celular aportada por ADP o ATP.[eng] In some Archaea, the glucose degradation proceeds through a modified version of glycolytic pathway where phosphorylation of glucose and fructose 6-phosphate is performed by kinases that use ADP instead ADP as phosphoryl donor. These enzymes belong to ribokinase superfamily due to share ribokinase folding type. Also these enzymes are found in Archaea from Thermococcales and Methanococcales orders. In these studies we reported that the glucokinase of T.litoralis (TlGK) undergoes changes in its conformation due to the binding of its ligands shown in the structures of the protein in the absence and presence of their ligands. These structural changes are relate to sequentially ordered kinetic mechanism, where MgADP binding induces the firth conformational change, followed by binding of glucose, causing the approach of the domains of the enzyme. These conformational changes are stabilized by a series of interactions that are coordinated between the smallest and largest domains. Also, it was revealed that the permutation in the β- meander regions of TlGK, which is almost entirely the nucleotide binding site, is not sufficient to change the specificity of the nucleotide. The kinetic studies indicated that the kinetic mechanism perGK is ordered in sequence, however, the order of binding of the substrates varied with respect to that observed for the enzyme TlGK. These changes were supported by the crystal structures of the perGK protein in their apo form, with glucose and the ternary complex, generated by crystallography X-rays. Therefore, this change in topology possibly has been one of the structural changes experienced by these enzymes, riboquinasas superfamily, along their evolutionary history to transform ADP-dependent kinases. On the other hand, we study on the ADP-dependent MjPfk/GK kinase, which owns both phosphofructokinase and glucokinase activity in the same polypeptide chain, it was determined that the enzyme has a sequential mechanism for both reactions and that this enzyme is specific for glucose and fructose 6P, being highly specific in the glycolytic pathway. Furthermore, it was confirmed that the enzyme phosphofructokinase mesophyll M. maripaludis GK also has activity PFK activity suggesting that this bifunctional character is shared by other homologous enzymes enforcement Methanococcales order. Finally, it was elucidated that the GK activity in both bifunctional enzyme is affected by the free concentration of Mg2 + and AMP, which leads us to believe that these metabolites may be key to promoting glycolytic pathway acting as a sensor of energy availability cell provided by ADP or ATP

    Efecto de cuatro dosis de citrato de potasio en el cultivo de tomate (Lycopersicum esculentum) híbrido WSX 2205 F-1, bajo condiciones agroecológicas en la provincia de Lamas

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    Con el objetivo de evaluar cuatro dosis de Citrato de Potasio en el desarrollo y producción del cultivo de tomate (Lycopersicum esculentum) híbrido WSX 2205 F-1, bajo las condiciones agroecológicas de la provincia de Lamas. Se evaluaron 0,5 l.ha-1, 1 5 l.ha-1, 1,5 5 l.ha-1 y 2 5 l.ha-1 de Citrato de potasio - Oxido de potasio Soluble, considerando un tratamiento testigo (sin citrato ni oxido de K) en un diseño experimental de bloques completamente al azar con 3 repeticiones. Las variables evaluadas fueron: Altura de planta, Numero de racimos florales, Numero de flores por racimo, Diámetro del fruto, Longitud del fruto, Peso de fruto por planta y por tratamiento, Número de frutos cosechados por planta y se realizó un análisis económico por tratamiento. Las conclusiones fueron: El tratamiento T3 (1.5.0 l. ha-1) obtuvo el mayor rendimiento promedio con 61, 328.85 kg. ha-1; un promedio de frutos cosechados por planta de 26.87; peso promedio del fruto por planta de 164.16 g; diámetro promedio de frutos de 4.60 cm y una longitud promedio del fruto de 7.3 cm respectivamente, superando estadísticamente a los demás tratamientos. Dosis superiores a 1.5 l.ha-1 de citrato de K, afectaron el rendimiento en kg. ha-1, la formación de frutos por planta, peso, longitud y diámetro del fruto, numero de racimos, número de flores por racimo y altura de planta. Con la aplicación de 1.5 l.ha-1 (T3) de Citrato de Potasio se obtuvo el mayor B/C con 1.97 y un beneficio neto de S/. 18,084.42 nuevos soles por hectárea, seguido de los tratamientos T2 (1 l.ha-1), T1 (0.5 l.ha-1) quienes obtuvieron valores B/C de 1,48; 1,32 con beneficios netos de S/. 5,974.87; S/. 3,624.84 nuevos soles respectivamente. El tratamiento T4 (2.0 l.ha-1) reportó un valor de B/C de 0.68 con un beneficio neto negativo de S/ - 2,702.19 nuevos soles, finalmente el T0 (testigo) reporto un valor de B/C de 0.89 N. S con un beneficio neto negativo de S/ -1,050.88.With the objective of evaluating four doses of potassium citrate in the development and production of the tomato crop (Lycopersicum esculentum) hybrid WSX 2205 F-1, under the agroecological conditions of the province of Lamas. 0,5 l.ha-1, 1 5 l.ha-1, 1,5 5 l.ha-1 and 2 5 l.ha-1 of potassium citrate - Soluble potassium oxide, considering a control treatment, were evaluated. (without citrate or K oxide) in a completely randomized experimental block design with 3 replications. The variables evaluated were: Plant height, Number of floral clusters, Number of flowers per cluster, Diameter of the fruit, Length of the fruit, Weight of fruit per plant and per treatment, Number of fruits harvested per plant and an economic analysis was carried for treatment. The conclusions were: The T3 treatment (1.5.0 L. ha-1) obtained the highest average yield with 61, 328.85 kg. ha-1; an average of fruits harvested per plant of 26.87; average fruit weight per plant of 164.16 g; average fruit diameter of 4.60 cm and an average fruit length of 7.3 cm respectively, statistically surpassing the other treatments. Doses higher than 1.5 l.ha-1 of K citrate, affected the yield in kg. ha-1, the formation of fruits per plant, weight, length and diameter of the fruit, number of bunches, number of flowers per bunch and plant height. With the application of 1.5 l.ha-1 (T3) of Potassium Citrate, the highest B / C was obtained with 1.97 and a net profit of S /. 18,084.42 nuevos soles per hectare, followed by treatments T2 (1 l.ha-1), T1 (0.5 l.ha-1) who obtained B / C values of 1.48; 1.32 with net benefits of S /. 5,974.87; S /. 3,624.84 nuevos soles respectively. The treatment T4 (2.0 l.ha-1) reported a B / C value of 0.68 with a negative net benefit of S / - 2,702.19 nuevos soles, finally the T0 (control) reported a B / C value of 0.89 N. S with a negative net benefit of S / -1,050.88.TesisAp

    Respuesta fisiológica de plantas de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav) bajo deficiencias y diferentes niveles de nitrógeno, fósforo y potasio

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    Los macroelementos son necesarios para las plantas cultivadas y presentan funciones fisiológicas importantes para el crecimiento y desarrollo; sin embargo, se desconoce la respuesta del cultivo de tomate de árbol a deficiencias de macroelementos primarios. En el presente trabajo se evaluó el efecto de deficiencias de nitrógeno, fósforo y potasio sobre el crecimiento, la anatomía y fisiología de plantas de tomate de árbol (Solanum betaceum) en estado vegetativo. Para esto se establecieron dos fases de análisis; en la primera fase se evaluó, el efecto de la deficiencia absoluta (0%) de -N, -P y -K, sobre el crecimiento, el comportamiento fotosintético, el daño oxidativo (peroxidación de lípidos), la acumulación de osmolitos compatibles, la anatomía foliar y finalmente la expresión de síntomas de plantas establecidas en arena cuarcita. En la segunda fase se evaluó, en plantas establecidas en suelo, el cambio en las variables de crecimiento, fisiológicas y la sintomatología externa bajo diferentes niveles de -N, -P y -K que incluyeron la adición del 100% de dosis comercial, un nivel bajo (10% de la aplicación comercial), un nivel alto (200% de la dosis comercial, y ninguna aplicación de nutrientes (solo suelo). Los resultados de la primera fase mostraron que en plantas deficientes de N y K hay un detrimento en el crecimiento (acumulación de biomasa) y en los parámetros de intercambio gaseoso, observados como incrementos en la resistencia estomática (RS) y reducciones en el punto de compensación lumínica (Ic), la tasa máxima fotosintética (Amax), la eficiencia cuántica potencial del fotosistema II (Fv/Fm), la transpiración (E) y el contenido de pigmentos (Chl a, Chl b, Chl total y Carotenoides). Adicionalmente la deficiencia de N, ocasionó aumento en la concentración de azúcares totales, y junto con el déficit de K ocasionaron cambios a nivel anatómico. Para esta fase la deficiencia de P no afectó los parámetros evaluados. En la segunda faseI, se observó que la no aplicación de nutrientes (control suelo), Bajo N y Bajo K disminuyeron la Fv/Fm, E, el contenido de clorofila total y las tasas e índices de crecimiento. El tratamiento con Alto K, presentó los mayores valores en parámetros de crecimiento y tasas de crecimiento. Por último, al suministrar niveles bajos de P en la planta de tomate de árbol no se afectó ningún parámetro fisiológico, lo que coincide con lo reportado en la primera fase.Abstract: Macronutrients are necessary for cultivated plants and present physiological functions important for growth and development. However, the response of the tomato tree (Solanum betaceum) crop to deficiencies of primary macronutrients is unknown. In the present work, the effect of nitrogen, phosphorus, and potassium deficiencies on the growth and the anatomic and physiological response of tomato tree plants was evaluated in vegetative growth phase. For this, two phases of the experiment were established evaluating, in the first phase, the effect of the absolute (0%) deficiency of N, P and K on the growth, photosynthetic, oxidative cell damage (lipid peroxidation), accumulation of compatible osmolytes, foliar anatomy, and the expression of plant symptoms in quartzite sand. In the second phase, the change in growth, physiological and external symptomatology variables under different levels of N, P, and K were evaluated in plants established in soil, which included the addition of 100% commercial fertilizer dose, a low level (10% of the commercial application), a high level (200% of the commercial dose) and a treatment with no application of nutrients (soil only). The results of the first phase showed that, in plants deficient in N and K, there was a detriment in growth (biomass accumulation) and in photosynthetic parameters, observed as increases in stomatal resistance and reductions in the light compensation point, the maximum photosynthetic rate, the quantum efficiency of the photosystem II (Fv/Fm), the transpiration (E), and the contents de pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids). In addition, N deficiency caused an increase in the total sugars concentration and, together with the K deficiency, caused changes at the anatomical level. For this phase, the P deficiency did not affect the evaluated parameters. In phase 2 of the experiment, it was observed that the nonapplication of nutrients (soil control), low N and low K decreased Fv/Fm, E, total chlorophyll content, and growth rates and indexes. The treatment with high K presented the highest values in parameters of growth and growth rates. Supplying low levels of P to the tree tomato plant did not affect any physiological parameter, which coincides with that reported in phase 1.Maestrí

    Organización de la diversidad genética de los cítricos

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    Citrus es el género de la subfamilia Aurantioideae de mayor importancia económica. Su origen es la región sureste de Asia, en un área que incluye China, India y la península de Indochina y los archipiélagos de los alrededores. Aunque se han realizado múltiples estudios, la taxonomía del género Citrus aun no está bien definida, debido al alto nivel de diversidad morfológica encontrado en este grupo, la compatibilidad sexual entre sus especies y la apomixis de muchos genotipos. En la presente tesis doctoral se ha estudiado una amplia diversidad del género Citrus, especies relacionadas y otros taxones de la subfamilia Aurantioideae, para poder aclarar su organización y filogenia mediante el empleo de diferentes tipos de marcadores moleculares y métodos de genotipado. Más concretamente, el germoplasma de mandarino juega un papel muy importante en la mejora de variedades y patrones, pero su organización genética no está bien definida. Por lo tanto, se ha realizado un análisis en profundidad de su diversidad y organización genética. El desarrollo de marcadores moleculares de Inserción-Deleción (indel), por primera vez en cítricos, ha permitido demostrar su utilidad para estudios de diversidad y filogenia en el género Citrus. En combinación con los marcadores de tipo microsatélite (SSR), se ha cuantificado la contribución de los tres principales taxones de cítricos (C. reticulata, C. maxima and C. medica) a los genomas de las especies secundarias y cultivares modernos. También se ha definido su estructura genética a partir de los datos obtenidos en la secuenciación de 27 fragmentos de genes nucleares relacionados con la biosíntesis de compuestos que determinan la calidad de los cítricos y genes relacionados con la respuesta de la planta a estreses abióticos. El análisis de la filogenia nuclear ha permitido determinar la relación existente entre la especie C. reticulata y Fortunella, que se diferencian claramente del grupo formado por las otras dos principales especies de cítricos (C. maxima y C. medica). Este resultado está en concordancia con el origen geográfico de las especies estudiadas. A partir de este estudio, se han desarrollado marcadores moleculares de tipo SNP con un alto valor filogenético, que han sido transferidos a géneros relacionados de los cítricos. Estos marcadores han dado un resultado muy positivo en el género Citrus y serán de gran utilidad para el establecimiento de la huella genética del germoplasma en un nivel de diversidad más amplio. Se ha estudiado la organización genética dentro del germoplasma mandarino (198 genotipos de tipo mandarino pertenecientes a dos colecciones, INRA-CIRAD e IVIA), así como la introgresión de otros genomas mediante el uso de 50 y 24 marcadores de tipo SSR y indel, respectivamente, además de cuatro marcadores InDel mitocondrial (ADNmt). Se ha observado que muchos genotipos, que se creía que eran mandarinos puros, presentan introgresión de otros genomas ancestrales. Dentro del germoplasma de mandarino, se han identificado a nivel nuclear cinco grupos parentales, a partir de los cuales se originaron muchos genotipos, dando lugar a estructuras hibridas complejas. Se ha observado incluso, genotipos con un origen maternal no mandarino, determinado por los marcadores de ADNmt. La presente tesis doctoral ha aportado nueva información sobre las relaciones filogenéticas entre las especies del género Citrus, géneros cercanos, así como de las especies secundarias. Además, se han desarrollado nuevos marcadores moleculares que se complementan entre sí. Se ha establecido una nueva organización genética del germoplasma mandarino y se han caracterizado adecuadamente las dos colecciones de cítricos en estudio. Por lo tanto, todas estas contribuciones, ayudarán a los programas de mejora para la obtención de nuevas variedades de cítricos de alta calidad y permitirán optimizar la conservación y uso de los recursos genéticos existentes, así como su caracterización genética y fenotípica.García Lor, A. (2013). Organización de la diversidad genética de los cítricos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31518TESI

    Uso de la técnica de perifusión de células hepáticas de rata en la investigación de las acciones metabólicas y mitocondriales directas de dos tiazolindionas, pioglitazona y rosiglitazona

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    [ES] La Pioglitazona (PIO) y Rosiglitazona( ROSI) son antidiabéticos orales de la clase tiazolidinadiona que ejercen sus acciones antidiabéticas hipoglucemiantes, a medio y largo plazo, de forma indirecta por activación selectiva de los receptores PPARg que son muy abundantes en el tejido adiposo pero no tanto en el hígado y en el músculo. Se sabe que las TZDs son capaces de actuar sobre el hígado donde dichos receptores son bastante escasos por lo que se plantea la posibilidad de que las TZDs puedan ejercer efectos DIRECTOS no mediados por dichos receptores sobre el metabolismo hepático y su función mitocondrial. Nosotros demostramos que en hepatocitos de rata perifundidos con dihidroxiacetona, fructosa, glicerol y lactato más piruvato como sustratos, pioglitazona y rosiglitazona ejercen acciones antidiabéticas directas e independientes de la activación de los receptores PPARg, inhibiendo la gluconeogénesis y activando la glucólisis. En las mismas condiciones experimentales, PIO y ROSI antagonizan los efectos pro-diabéticos del glucagón disminuyendo la activación de la hidrólisis de la glucosa 6-fosfato. Todos los efectos inhibidores de PIO y ROSI sobre la gluconeogénesis y su activación estimulada por el glucagón, son mediados por una acción inhibidora directa sobre la enzima gluconeogénica más importante: la glucosa 6-fosfatasa. En hepatocitos de rata perifundidos con dihidroxiacetona, PIO y ROSI activan la degradación de la glucosa liberada desde el glucógeno por glucógenolisis hasta la formación de lactato más piruvato. Todos los efectos activadores de pioglitazona y rosiglitazona sobre la glucólisis y sobre la degradación de la glucosa liberada en la glucógenolisis, son mediados por una acción directa sobre la enzima glucolítica más importante: piruvato quinasa. Además, en hepatocitos intactos y mitocondrias aisladas, pioglitazona y rosiglitazona inhiben la respiración de forma dosis-dependiente al actuar sobre los complejos I y III de la cadena respiratoria. Las dos glitazonas muestran efectos antioxidantes muy claros en mitocondrias aisladas de hígado, inhibiendo la producción de especias reactivas de oxígeno a nivel mitocondrial.[EN] The Pioglitazone (PIO) and rosiglitazone (ROSI) are oral antidiabetic thiazolidinedione class that exert their hypoglycemic antidiabetic actions in the medium and long term, indirectly by selective activation of PPAR receptors which are abundant in adipose tissue but not both liver and muscle. It is known that TZDs are able to act on the liver, where these receptors are very rare so it raises the possibility that TZDs may exert direct effects not mediated by these receptors on liver metabolism and mitochondrial function. We showed that in rat hepatocytes perifundidos with dihydroxyacetone, fructose, glycerol and lactate over pyruvate as substrates, pioglitazone and rosiglitazone exert direct anti-diabetic actions independent of PPAR receptor activation by inhibiting gluconeogenesis and activating glycolysis. In the same experimental conditions, PIO and ROSI antagonize the pro-diabetic effects of glucagon decreased activation of the hydrolysis of glucose 6-phosphate. All the inhibitory effects of PIO and ROSI on gluconeogenesis and glucagon-stimulated activation are mediated by a direct inhibitory action on the most important gluconeogenic enzyme, glucose 6-phosphatase. Perifundidos rat hepatocytes with dihydroxyacetone, PIO and ROSI activate the degradation of glucose released from glycogen by glycogenolysis to the formation of lactate pyruvate. All activating effects of pioglitazone and rosiglitazone on glycolysis and the degradation of glucose released in glycogenolysis are mediated by a direct action on the most important glycolytic enzyme, pyruvate kinase. Furthermore, in intact hepatocytes and isolated mitochondria, pioglitazone and rosiglitazone inhibit breathing dose-dependent manner by acting on complex I and III of the respiratory chain. The two glitazones show very clear antioxidant effects in isolated mitochondria of liver, inhibiting the production of reactive oxygen species in mitochondria

    Regulación nutricional de enzimas clave en la glucolisis-gluconeogénesis: expresión del gen 6-PF 2-K/FRU 2,6-P(2)ASA en hígado de Sparus aurata

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    [spa] A través de estudios de ayuno y realimentación, y de tipo y cantidad de dieta suministrada, hemos comprobado cómo afecta el estado nutricional a enzimas clave implicadas en glucólisis-gluconeogénesis, vía de las pentosas fosfato y metabolismo de aminoácidos en hígado del pez teleósteo Sparus aurata. La investigacion se ha centrado en el control de la expresión génica de la enzima bifuncional 6-PF 2-K/FRU 2,6-P2ASA, responsable de la sintesis y degradación de FRU 2,6-P2, principal activador de la glucólisis e inhibidor de la gluconeogénesis. Flujo glucolítico, ruta de las pentosas, así como actividad quinasa, cantidad de proteína y niveles de mRNA de 6-PF 2-K/FRU 2,6-P2ASA, parámetros todos disminuídos por el ayuno, correlacionaron con la cantidad de dieta suministrada y con el nivel de carbohidratos aportado por la dieta. Esta enzima ha mostrado ser regulada a corto plazo fundamentalmente por alosterismo y/o modificación covalente, y a largo plazo por el nivel de proteína y mensajero. El análisis de los niveles de mRNA por Northern Blot se ha realizado con una sonda homóloga obtenida por RT-PCR, cuya secuencia es la primera descrita para el mensajero de 6-PF 2-K/FRU, 2,6-P2ASA en peces

    Acción de los estrogenos sobre endometrio y mama de monas castradas

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    Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Medicina, leída en 1973.Fac. de MedicinaTRUEProQuestpu

    Acción de los estrogenos sobre endometrio y mama de monas castradas

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    Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Medicina, leída en 1973.Fac. de MedicinaTRUEProQuestpu

    Estudio teórico-experimental en la búsqueda de nuevos inhibidores de pequeño tamaño molecular de esfingosina quinasa 1 (SphK1)

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    La esfingosina quinasa (SphK) 1 y 2 son quinasas lipídicas quecatalizan la formación de esfingosina-1-fosfato (S1P), una potente molécula de señalización con una amplia gama de efectos celulares como supervivencia celular, proliferación, angiogénesis, diferenciación, migración y función inmune, entre otras. Se ha demostrado que SphK1 y 2 se encuentran con una regulación incrementada en procesos tumorales y que su ablación o inhibición genética desaceleran el crecimiento tumoral y sensibilizan las células cancerosas a los agentes quimioterapéuticos. Dado que su estructura molecular ha sido recientemente reportada, en estetrabajo de tesis se propuso estudiar las principales características estructurales de esta proteína, como así también buscar nuevos inhibidores para estas enzimas, en lo posible más potentes y específicos.El presente trabajo es de naturaleza teórico-experimental y tiene un perfil integrativo y muy completo ya que se han realizado estudios de modelización molecular, síntesis química y ensayos biológicos. En el caso particular de los estudios de modelado, se han empleado diversas técnicas tales como cribado virtual, estudios de docking, simulaciones moleculares empleando dinámica molecular, análisis de descomposición por residuos, estudios de propensión dinámica de puentes de hidrógeno, modelado porhomología y cálculos computacionales empleando altos niveles de teoría como por ejemplo análisis QTAIM (Quantum Theory of Atoms In Molecules), entre otros.En este trabajo de tesis se han obtenido resultados de sumo interés tanto desde el punto de vista metodológico, como así también para la química medicinal en el diseño de nuevos ligandos. En el primer caso, mediante estudios de modelado molecular, se han adquirido importantes datos estructurales que son característicos del sitio catalítico de la enzima SphK1. Estos resultados permiten entender a nivel molecular, las particularidades del sitio activo de esta proteína que juega un rol central en diversos procesos fisiológicos de gran interés que incluyen procesos inflamatorios y el cáncer, entre otros. Además, mediante los estudios empleando cálculos QTAIM se ha demostrado la importancia de emplear estas técnicas en forma combinada con simulaciones de dinámica molecularpara determinar que porciones de los ligandos deben ser modificados para poder aumentar sus afinidades con su blanco molecular.Desde el punto de vista de interés de la química medicinal, seprodujeron numerosos nuevos inhibidores para las enzimas en estudio. A partir de un estudio de cribado virtual, se obtuvieron nuevos andamiajes estructurales que podrían ser utilizados para el diseño de nuevos inhibidores. Por otro lado, utilizando como estrategia de diseño tomar como estructura inicial a conocidos inhibidores de SphK1, también se consiguió diseñar, sintetizar y medir biológicamente dos nuevas series de inhibidores de esta enzima. Algunos de estos nuevos compuestos han mostrado unapotente actividad inhibitoria, comparable a la de algunas moléculas actualmente en uso. Además, se logró obtener un nuevo inhibidor de SphK2, el cual puede actuar como potencial agente anticancerígeno y antinflamatorio.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin
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