Caracterització estructural de Ribonucleases humanes

Abstract

Les dues proteïnes estudiades en aquest treball (ECP o RNasa 3 i RNasa 1ΔN7) pertanyen a la superfamília de la RNasa A i resulten d'especial interès per la seva potencial aplicació en la teràpia i/o diagnòstic del càncer. A més de la seva capacitat ribonucleolítica, l'ECP presenta d'altres activitats, com l'antibacteriana, l'helmintotòxica o la citotòxica contra cèl·lules i teixits de mamífers. Per la RNasa 1 de tipus pancreàtic expressada per les cèl·lules endotelials humanes també s'ha proposat un paper defensiu. La RNasa 1ΔN7, en canvi, no presenta aquest tipus d'accions biològiques, si bé cal destacar la menor afinitat que exhibeix enfront el seu inhibidor específic en relació a d'altres membres de la família. Tant l'ECP com la RNasa 1ΔN7 s'han cristal·litzat emprant la tècnica de la difusió de vapor en gotes penjants, i s'han determinat les seves estructures tridimensionals (3D) mitjançant el mètode del reemplaçament molecular. Per l'afinament de les estructures s'han usat dades fins a 1,75 i 1,90 Å respectivament. Ambdòs molècules exhibeixen el plegament típic  +  que caracteritza a tots els membres de la superfamília de la RNasa A. Tanmateix, les diferències que mostren en comparació amb l'estructura d'altres RNases permeten explicar, d'una banda, la baixa activitat ribonucleolítica d'aquests enzims i, de l'altra, les seves peculiaritats funcionals.

The proteins studied in this work (ECP or RNase 3 and RNase 1ΔN7) belong to the RNasa A superfamily and their potencial aplication in the therapy and diagnosis of cancer is the base of the present study. Besides its ribonuclease activity, ECP is bactericidal, helminthotoxic and cytotoxic to mammalian cells and tissues. Human endothelial cells expres a pancreatic-type ribonuclease (RNase 1) also involved in defensive functions. In contrast, RNasa 1ΔN7 does not present this kind of special activities, but shows a reduced affinity for the specific ribonuclease inhibitor in comparison with other members of the family. The recombinant proteins have been crystallized by the vapour diffusion method from hanging drops and their crystal structures have been determined by molecular replacement. The refinement of ECP and RNase 1ΔN7 structures has been performed using X-ray diffraction data up to 1,75 and 1,90 Å respectively. Both molecules display the  +  folding topology typical for members of the RNase A superfamily. However, there are some differences that provide an explanation for their low ribonucleolytic activity and, on the other hand, may explain their other particular properties.