Análisis de la modulación funcional por nitroalquilación de sistemas antioxidantes mediada por lípidos nitrados

Abstract

[ES]El NO es un radical libre gaseoso que actúa como molécula señalizadora en numerosos procesos biológicos, ejerciendo su acción principalmente a través de modificaciones post-traduccionales (PTMs), como la S-nitrosilación y la nitración de tirosinas proteicas. Estudios recientes han demostrado que tanto el NO· como algunos de sus derivados pueden interaccionar también con lípidos insaturados, generando moléculas denominadas lípidos nitrados, nitrolípidos o nitroalquenos (NO2-FA). La capacidad señalizadora de los NO2-FA reside fundamentalmente en la modulación de la función proteica a través de una PTM de aminoácidos nucleofílicos denominada nitroalquilación. En el presente trabajo analizamos el efecto del tratamiento con ácido nitro-oleico (NO2-OA) en la actividad enzimática del sistema de la Peroxirredoxina 1 mitocondrial de Saccharomyces cerevisiae (Prx1p), así mismo, identificamos las posibles dianas de nitroalquilación de la proteína así como la susceptibilidad de cada una de ellas a sufrir la modificación. Para ello, se utilizaron técnicas espectrofotométricas y técnicas de CL-MS/MS y se realizaron análisis de modelización molecular de la Prx1p in silico. Los resultados de este estudio mostraron que la nitroalquilación de la Prx1p por el NO2-OA provocaba una disminución significativa de la actividad catalítica dependiente de la concentración de lípido nitrado. Así mismo, se identificaron tres dianas de nitroalquilación con diferente susceptibilidad a nitroalquilarse, siendo la His 83 la que presentaba mayor tendencia a modificarse, seguida de la His 123 y de la Cys 91. En conclusión, el análisis de estos resultados indica que la nitroalquilación de la Prx1p por NO2-OA puede constituir un mecanismo de control de la actividad de este sistema antioxidante.[EN]NO· is a gaseous free radical that acts as a signaling molecule in numerous biological processes, exerting its action mainly through post-translational modifications (PTMs), such as S-nitrosylation and nitration of protein tyrosine. Recent studies have shown that both NO· and some of its derivatives may also interact with unsaturated lipids, generating molecules called nitrated lipids or nitroalkenes (NO2-FA). The signaling capacity of NO2-FA lies principally in the modulation of protein function through a PTM of nucleophilic amino-acids called nitroalkylation. In this paper we analyze the effect of the treatment with nitro-oleic acid (NO2-OA) on the enzymatic activity of system peroxiredoxin 1 mitochondrial of Saccharomyces cerevisiae (Prx1p), likewise, we identify possible nitroalkylation targets and the susceptibility of each one to nitroalkylate. To do this, we used spectrophotometric techniques, LC-MS/MS techniques and molecular modeling analysis in silico of Prx1p. The results of this study showed that nitroalkylation of Prx1p by NO2-OA caused a significant decrease in catalytic activity depending on the concentration of nitrated lipid. Also, three nitroalkylation targets were identified with different susceptibility to nitroalkylate, being His 83 which showed the biggest tendency to be modified, followed by His 123 and Cys 91. In conclusion, the analysis of these results indicates that the nitroalkylation of Prx1p by NO2-OA could control the activity of this antioxidant system.