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Title

La fosfatasa mitocondrial PPTC7, punto de encuentro de la regulación del metabolismo bioenergético y la autofagia

AuthorsGonzález-Mariscal, Isabel
AdvisorSantos-Ocaña, Carlos
Issue Date2011
PublisherCSIC-JA-UPO - Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD)
AbstractEl coenzima Q (ubiquinona o CoQ) es un lípido esencial presente en todos los organismos el cual juega un importante papel en el transporte de electrones y protones en el metabolismo bioenergético. La importancia de esta biomolécula radica en su capacidad rédox. Su forma oxidada recibe los electrones del complejo I o del complejo II de la cadena respiratoria de la mitocondria en eucariotas o de la membrana plasmática en procariotas, y su forma reducida (ubiquinol o CoQH2) los transfiere al complejo III (Olson and Rudney 1983; Halliwell and Gutteridge 1989). El CoQ no sólo actúa en la respiración mitocondrial (Trumpower 1990) sino también funciona como aceptor de electrones en numerosas reacciones de oxidación metabólicas, como es la síntesis de uridina (Nagy, Lacroute et al. 1992), la beta oxidación de ácidos grasos (Frerman 1988), la oxidación de sulfuro a tiosulfato (Hildebrandt and Grieshaber 2008) y como cofactor de las proteínas desacoplantes de la bomba de protones mitocondrial (Echtay, Winkler et al. 2000). El ubiquinol es un antioxidante liposoluble con un importante papel en diversas membranas (Ernster and Dallner 1995; Navarro, Navas et al. 1998), e interviene en sistemas rédox asociados a endomembranas, (Crane and Navas 1997) y membrana plasmática (Sun, Sun et al. 1992; Villalba, Navarro et al. 1995; Santos-Ocaña, Villalba et al. 1998). El CoQH2 puede actuar directamente como sumidero de electrones, o de manera indirecta como en el caso de la reducción del radical tocoferilo para regenerar la vitamina E. La estructura del CoQ se basa en un anillo bencénico soluble hidroxilado con un sustituyente isoprenoide en posición 3 que le confiere el carácter hidrofóbico. La cadena de isoprenos mantiene al coenzima Q anclado a las biomembranas, y su longitud es proporcional a la hidrofobicidad de la molécula. La longitud de la cola, determinada por el número de isoprenos, varía en función de la especie. De este modo, Escherichia coli produce una molécula con 8 isoprenos (CoQ8), Saccharomyces cerevisiae tan sólo 6 (CoQ6), Caenorhabditis elegans CoQ9, y Schizosaccharomyces pombe y Homo sapiens poseen la mayor longitud, CoQ10. Algunos organismos sintetizan variedades de coenzima Q conjuntas, como es el caso de roedores (CoQ9 y CoQ10). La adición de coenzima Q exógeno con diferentes longitudes de la cola poliisoprenoide puede aumentar la respiración, pero también puede inducir estrés oxidativo en la mitocondria y afectar a la longevidad al comportarse como un agente pro-oxidante. La adición de coenzima Q exógeno puede aumentar o permitir la respiración (Santos-Ocana, Do et al. 2002) ya que se distribuye por todas las endomembranas celulares (Fernandez-Ayala, Brea-Calvo et al. 2005) mediante un proceso basado en la ruta endocítica (Padilla-Lopez, Jimenez-Hidalgo et al. 2009). Sin embargo, también puede inducir estrés oxidativo en la mitocondria cuando se utiliza una isoforma no natural para el organismo utilizado como por ejemplo CoQ6 a células humanas (Fernandez-Ayala, Lopez-Lluch et al. 2005) y repercute tanto en la capacidad reproductiva (Jonassen, Davis et al. 2003) como en la longevidad de los nematodos alimentados con bacterias que producen diversas isoformas de coenzima Q (Ishii, Senoo-Matsuda et al. 2004; Yang, Gangoiti et al. 2009).
DescriptionMemoria de tesis presentada por Isabel González Mariscal, Licenciado en Ciencias Ambientales para optar al grado de Doctor. Esta Tesis Doctoral ha sido realizada en el Área de Biología Celular del Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular de la Universidad Pablo de Olavide y el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, centro mixto CSIC-UPO.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/130305
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