Cuestionamientos de Ingeniería Metabólica

Cuestionamiento 1.- La glicosilación es una modificación postraduccional que diversifica por mucho la arquitectura y función de proteínas relacionadas a diversas actividades celulares. Por ejemplo, la activación de los linfocitos T evoca distintos cambios en los O-glicanos de la superficie celular. Entre las diversas glicosiltransferasas que desarrollan el proceso de activación de Linfocitos T, existen las glicosiltransferasas  GlcNAcT y ST3Gal-I.

1. Identifique que función desarrollan cada una de estas enzimas en este proceso.
2.  identifique convergencia y divergencias en dichas funciones específicas.
3. ¿Cuáles podrían ser las consecuencias de que la célula no sintetizara a la glucosiltransferasa GlcNAcT?  
4. A partir de su análisis genere una hipótesis sobre regulación de glicosilación.

Cuestionamiento 2.- Algunos hongos dimórficos crecen como levadura a pH neutro y como micelio a pH básico. Sugiera y esquematice  las rutas/procesos (específicos) involucrados  en determinar el tipo de crecimiento del hongo, de acuerdo con el pH del medio externo.

Cuestionamiento 3.- La fosforilación en células eucariotas se desarrolla en las en las cadenas laterales de tres aminoácidos: serina, treonina y tirosina, mientras que en células procariotas, un tipo diferente de quinasa fosforila las proteínas en los residuos de histidina y aspartato. Explique/Teorice a que se debe esta diferencia. Adicionalmente enliste las diferencias estructurales y catalíticas entre las quinasas procarioticas y ecuarioticas.

Cuestionamiento 4.- Durante el desarrollo del sistema nervioso se produce  un exceso de neuronas. En el caso de mamíferos este exceso es mediado por apoptosis, la cual conduce a la muerte de aproximadamente el 50% de todas las neuronas generadas. Comprender la regulación de la muerte neuronal es esencial para el desarrollo de estrategias terapéuticas para el tratamiento de neuropatologías asociadas a  apoptosis anormal como el caso de  la enfermedad de Alzheimer. Un grupo de factores tróficos, neurotrofinas, regula esta apoptosis, en parte, mediante P75, que induce la apoptosis a través de la asociación con la proteína de unión al ADN, NRIF.

1. Explique por qué la mutante NRIF K19R no conduce a un proceso de apoptosis mediado por p75.

1. Incluya un diagrama comparativo de los procesos asociados a  NRIF nativa y a la mutante NRIF que permitan ilustrar su explicación al “bloqueo” del proceso apoptótico.

1. Describa la función de NRIF nativa a nivel de regulación genética.

Cuestionamiento 5.- Cual es el efecto en el ciclo celular si la  CDK2 humana  es mutada en las posiciones Thr 14 y Tyr 15  por Val.

1. Especifique que interacciones  proteína - proteína se ven interrumpidas en el caso de la mutación en posición 14. Esquematice su respuesta.
2. Especifique cual es el efecto en el ciclo celular  de esta mutación en posición 14.
3. Especifique que interacciones  proteína - proteína se ven interrumpidas en el caso de la mutación en posición 15. Esquematice su respuesta.
4. Especifique cual es el efecto en el ciclo celular  de esta mutación en posición 15.
5. Indique cual es el efecto si se tienen ambas mutaciones.

Cuestionamiento 6.- La mutación en las proteínas RAS es una de las alteraciones genéticas más comunes observadas en los cánceres de roedores, humanos y así como en casos experimentalmente inducidos. Explique los motivos y eventos relacionados a la variaciones presentes en el Ciclo de “encendido ” y  “apagado” de la mutante G12C del  interruptor molecular RAS en comparación con RAS nativa. Así como aborde y explique un mecanismo de acción/interacción/intervención de un regulador alostérico diseñado y aplicado en esta mutante.

Cuestiomaniento 7.-Explique el proceso de “encendido” de las  proteínas de choque térmico HSP90, mencione los principales mecanismos y moléculas participantes en bacteria, levadura y mamífero. Identifique y discuta sobre las  “similitudes mecanísticas y divergencias” a nivel genético y de plegamiento. 

Cuestionamiento 1:

A)         Identifique qué función desarrollan cada una de estas enzimas en este proceso.

• GlcNAcT:  Cataliza la adición de un β-N-acetilglucosamina a residuos Ser/Thr de varias proteínas citoplasmáticas, en el caso de los linfocitos T tienen una participación en la activación de factores de transcripción, como el 1) NFAT, el cual es un factor crítico en la inducción transcripcional de IL-2 y el 2) NFkB, un regulador de expresión de genes cruciales en la respuesta inmune adaptativa, el crecimiento celular y la apoptosis. NFkB y NFAT son O-GlcNac-modificados por interacción directa con la N-acetilglucosaminiltransferasa (OGT). El silenciamiento de OGT da como resultado una activación dispareja de los linfocitos T y B.
  El indicador de activación celular CD69 también se ve afectado por la presencia o ausencia de la enzima. El equilibrio en O-GlcNac-modificados de los factores de transcripción NFAT y NFkB es decisivo para la activación de los linfocitos. En niveles adecuados de estas modificaciones controladas por la O-GlcNAc transferasa y su contra enzima O-GlcNAc transferasa. La alteración de activación de los linfocitos T y B se dan por una baja medida de SiRNA de OGT y una sobreexposición de ella sensibiliza a los linfocitos. [1]

• ST3Gal-I: Cataliza la sialilación de los o-glicanos en las membranas celulares de los linfocitos t, especialmente con el o-glicano Gal1-3GalNAc-Ser/Thr, esta catálisis es altamente conservada. La importancia de la sialilación de los o-glicanos radica en su rol para la especialización de linfocitos T en células viables CD8+T. Las células CD8+T son linfocitos especializados que al reconocer su antígeno se activan y mediante citoquina, TNF y IFN eliminan el antígeno (virus, bacteria y virus). In vivo esta enzima tiene diferentes sustrato el CD8, CD43 y CD45 sin embargo la ligación en la molécula CD43 tiene como efecto la apoptosis de células CD8+T. La inactivación o la ausencia de esa enzima induce una sobreactividad de la enzima GlNAcT. La atenuación de esta enzima reduce las células citotóxicas T y por lo tanto atenúa la resistencia a patógenos y tumores. La altamente selectiva modificación que genera esta enzima en los O-glicanos provee: mecanismos   de homeostasis para la apoptosis  de células CD8+T y la formación de células viables CD8+T. [2]

B)              Identifique convergencia y divergencias en dichas funciones específicas.

• Ambas enzimas actúan en los mismos sustratos, de hecho se hipotetiza que estas tienen una relación competitiva por los O-glicanos presentes en las membranas de los linfocitos T, la inactivación del ST3Gal-I promueve un aumento en la actividad de GlcNAcT en el 2 O-glicano. La sialilación del  Gal1-3GalNAc-Ser/Thr, inhibe la actividad de GlcNAcT in vitro. [3]

C)         ¿Cuáles podrían ser las consecuencias de que la célula no sintetiza a la glucosiltransferasa GlcNAcT?

...