BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR HIDROXILACION DE PROTEINAS

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Figura 3. Transporte de Proteinas

REACCIÓN BIOQUÍMICA DE HIDROXILACIÓN

La hidroxilación de la prolina y lisina del colágeno es una modificación postraduccional que se lleva a cabo intracelularmente, la prolihidroxilasa y la lisil hidroxilasa son dioxigenasas presentes en el RER que utilizan oxígeno molecular. La enzima también contiene hierro ferroso en su sitio activo y requiere un agente debe ser reductor como el ácido ascórbico para preservar el hierro en su estado ferroso (reducido). Por lo tanto, la deficiencia de vitamina c ocasionar escasa hidroxilación. Este es el principal defecto bioquímico del escorbuto. La hidroxilación es en sitio específico. La prolina es hidroxilada en posición 4. La lisina es hidroxilada en posición 5. (ver imagen)

Figura 4. Reacción hidroxilacion del colágeno[pic 5]

PROCESO BIOQUÍMICO

La traducción del mRNA en cadenas alfa genera primero un preprocolageno. Este posee un péptido señal a amino terminal que conecta la maquinaria de síntesis proteica de los ribosomas a la membrana del retículo endoplasmatico (RE) y dirige al interior del RE la cadena polipeptídica que se crea en dicho interior, una proteasa elimina el péptido señal convirtiéndolo así el preprocolageno en procolageno, que aún es más largo que la cadena alfa acabada: en los extremos c-terminal y n-terminal se encuentra todavía los llamados propeptidos, que son liberados más tarde. Otra enzima, la prolihidroxilasa, une un grupo hidroxilo a una parte del resto de prolina del polipéptido recién sintetizado. El cosustrato en esta reacción de hidroxilacion es la vitamina c. en caso de deficiencia de vitamina c, las cadenas alfa no pueden asociarse para formar la triple hélice estable y quedan retenida en el RE, en consecuencia se produce un déficit de colágeno. Junto a la prolina, en el colágeno también se hidrolizan los restos de lisina en el C sigma de su cadena lateral.

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Figura 5. Biosíntesis del colágeno

HIDROXILACIÓN DE HIF

HIF-1 es un heterodímero compuesto por dos sub-unidades (HIF-1a y HIF-1b) con pesos moleculares aparentes de 120-130 kD y 91-94 kD4, respectivamente. Ambas sub-unidades comparten cierta homología en sus extremos N-terminales, conteniendo un dominio bHLH (basic helix-loop-helix) y un dominio PAS (Per-Arnt-Sim), que están involucrados en la dimerización y en la unión al ADN. El extremo COOH-terminal de la sub-unidad a contiene dos dominios de transactivacion (TADs) y un dominio de degradación dependiente de oxígeno (ODD), siendo éstos los responsables de las funciones transactivadora y reguladora de este factor en diferentes condiciones de disponibilidad de oxígeno6

En presencia de oxígeno, HIF-1a sufre modificaciones post-traduccionales por parte de hidroxilasas (PHD1-3, FIH-1), las cuales hidroxilan residuos de Pro402/564 y de Asn803 que se localizan en los dominios ODD y TADs, respectivamente. Estas modificaciones permiten la unión de la proteína VHL (von Hippel Lindau) a los sitios hidroxilados de HIF-1a formando parte del complejo E3 ubiquitin-ligasa, provocando asi su ubiquitinación y degradación. La hidroxilación del residuo Asn803 se ha descrito recientemente y constituye un impedimento estérico en la unión del co-activador CBP/p300 a HIF-1a, necesario para la transactivación de HIF-110. En ausencia de oxígeno, HIF-1a es fosforilado y translocado al núcleo, donde dimeriza con HIF-1b y se acopla a su co-activador CBP/p300, permitiendo la transactivación e inducción de genes. Es importante también, aunque está menos caracterizada, la unión de HIF-1 a proteínas de estrés (HSPs). Esta unión protege a HIF-1 de la degradación. En este sentido, el efecto pro-degradativo de HIF-1 de agentes del tipo de las ansamicinas, bloqueantes de HSP90, abre una posibilidad de interés en el campo terapéutico de la antiangiogénesis

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Figura 6. Ciclo de activación-degradación de HIF-1α. A la izquierda se muestra el funcionamiento en hipoxia y a la derecha en normoxia. Abreviaturas: Asn, asparagina; CBP/p300, complejo coactivador transcripcional CREB-binding protein/p300; FIH, factor inhibidor de HIF; HIF-1α, subunidad α del factor inducible por hipoxia; OH, sitios de hidroxilación; P, sitios de fosforilación; PHDs, prolil hidroxilasas; Pro, prolina

REFERENCIA

https://books.google.com.co/books?id=IklSdcwT5lsC&pg=PA581&dq=hidroxilacion+de+proteinas&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi1i5_pr_7SAhXTZiYKHUSnCXcQ6AEIMDAE#v=onepage&q=hidroxilacion%20de%20proteinas&f=false

http://themedicalbiochemistrypage.org/es/protein-modifications-sp.php#proteosome