Estudio estructural y funcional del sistema de transferencia de azufre CSD ("Cysteine Sulfinate Desulfinase") de "E. coli" y proteínas con las que interacciona
La captura de azufre desde la L-Cys y su movilización son procesos esenciales para la viabilidad celular. Algunos de los componentes biológicos que necesitan de azufre son los clusters [Fe-S], los cuales se encuentran involucrados en procesos celulares cruciales. La cisteína desulfurasa es una enzima capaz de extraer los átomos de azufre del sustrato L-Cys y así donarlo a proteínas aceptoras. En la bacteria Escherichia coli se encuentran tres sistemas de movilización de azufre dependientes de la actividad cisteína desulfurasa (Isc, Suf y CSD). El sistema Isc es el sistema constitutivo, mientras que Suf es el sistema que actúa bajo condiciones de estrés oxidativo o por falta de hierro. En esta tesis doctoral, el último de los sistemas, CSD, el menos conocido de los tres, ha sido estudiado en profundidad. El sistema CSD se compone de las proteínas CsdA y CsdE, codificadas por el operón csdAE. La cisteína desulfurasa del sistema CSD, CsdA, es una enzima homodimérica dependiente de PLP, la cual actúa como un donador de azufre, mientras que CsdE es la proteína que capta los átomos de azufre de la desulfurasa, estimulando la actividad de ésta última. Estas dos proteínas forman un heterotetrámero estable. La transferencia de azufre através del sistema CSD involucra un primer paso de desulfuración de la L-cisteína, resultando en la persulfuración de la Cys358 de CsdA, y en un segundo proceso por el cual el persulfuro es cedido a la Cys61 de CsdE vía reacción de transpersulfuración. CsdE persulfurada es capaz de transferir el átomo de azufre a otras dianas. En adición, hemos estudiado proteínas claves que interaccionan con las proteínas del sistema CSD. La más destacada de estas proteínas es TcdA (anteriormente conocida como CsdL), una treonilcarbamoiladenosina deshidratasa. TcdA está codificada por un gen adyacente al operón CSD y transcrito en dirección opuesta. TcdA cataliza la ciclación de la base t6A, modificación encontrada en moléculas de ARN de transferencia (ARNt). La modificación ciclada, ct6A, predominantemente encontrada en la base A37 del stem-loop del anticodón de ARNts que reconocen codones de tipo ANN, cumple funciones de fidelidad y eficacia en el proceso de traducción..
