Identificación y caracterización de nuevas proteasas en el degradoma humano

Abstract

El degradoma de un organismo se define como el conjunto de proteasas que se expresan en dicho organismo en un momento dado. Las proteínas influyen en múltiples procesos fisiológicos, desde el ciclo celular y la apoptosis hasta la formación del hueso y el establecimiento de rutas neuronales. Además, la actividad de las proteasas está involucrada en el desarrollo de diversas enfermedades, incluyendo la formación de metástasis tumorales. En la presente Tesis Doctoral se describe la identificación y caracterización de nuevas proteasas, la matriptasa-2 y la poliserasa-1, pertenecen al grupo de las serín-proteasas transmembrana de tipo II. El gen de la matriptasa-2 se expresa específicamente en hígado, mientras que el gen de la poliserasa-1 se expresa en múltiples tejidos y líneas celulares tumorales. La estructura de la poliserasa-1 se caracteriza por la presencia de dos dominios catalíticos de tipo serín-proteasa y un dominio homólogo inactivo del mismo tipo. Los dominios catalíticos recombinantes de la matriptasa-2 y la poliserasa-1 muestran actividad proteolítica frente a sustratos típicos de las serín-proteasas. Además, se describe la identificación y caracterización de 22 nuevas proteínas de la familia USP de cisteín-proteasas específicas de ubiquitina, incluyendo cuatro homólogos inactivos. Los genes de estas nuevas proteasas se expresan preferentemente en músculo esquelético y testículo, aunque algunas USPs se expresan en múltiples tejidos. Las formas recombinantes de doce de estas nuevas USPs son activas proteolíticamente frente a un sustrato que contiene ubiquitina. Ninguno de los homólogos inactivos muestra actividad proteolítica en este ensayo. Por último, se describe la identificación y caracterización de la ovastacina, una nueva metaloproteasa de la familia de las astacinas. Las estructura de la ovastacina contiene una secuencia, una nueva metaloproteasa de la familia de las astacinas. La estructura de la ovastacina contiene una secuencia señal de secreción, un prodominio, un dominio catalítico de tipo astacina y una extensión carboxilo terminal sin similitud significativa con otros dominios conocidos. El gen de la ovasticina se expresa específicamente en ovarios humanos y murinos. La expresión de este gen en ratones es específica de los óvulos sin fertilizar y de embriones de 1,5 días de edad. El dominio catalítico recombinante de la oyastacina humana hidroliza sustratos típicos de las metaloproteasas, y se inhibe en presencia de inhibidores generales de este tipo catalítico. Los inhibidores tisulares de metaloproteasas (TIMPs) no afectan significativamente a la actividad de este enzima recombinante.