Flavoproteínas bacterianas redox: su rol en la respuesta antioxidante

Las ferredoxina/flavodoxina NADPH oxidorreductasas de bacterias (FPR), son flavoenzimas monoméricas que unen FAD como cofactor. Catalizan la transferencia reversible de equivalentes de reducción entre el NADPH y aceptores proteicos, como ferredoxinas o flavodoxinas (transportadores de electrones). Se las divide en dos subclases, que difieren en la longitud y estructura de sus extremos carboxilo terminal (C-ter). Estas flavoenzimas, participan en la transferencia de electrones en diversas vías metabólicas; y se las ha relacionado con la respuesta antioxidante frente a las especies reactivas del oxígeno. La mayoría de las bacterias contienen una de las dos subclases, mientras que algunas especies poseen ambas. En nuestro laboratorio, contamos con el aislamiento altoandino Acinetobacter sp. Ver3 (Ver3). Según el análisis de su secuencia genómica, Ver3 posee una flavodoxinaver3 (fldver3), y dos oxidorreductasas dependientes de NADPH designadas como FPR1ver3 y FPR2ver3. En el presente trabajo de tesis se investiga la participación en la defensa antioxidante, de las dos FPRs y del transportador de electrones fldver3. En particular, nos hemos enfocado en la caracterización cinético-estructural, y su expresión frente a agentes prooxidantes y radiación UV. Por otro lado, hemos analizado la filogenia y distribución de estas enzimas, con el objetivo de comprender e interpretar de modo global los estudios realizados. Las flavoenzimas estudiadas, evidenciaron similitud de secuencia de aminoácidos y estructura; exhibiendo características comunes entre ellas. Sin embargo, por medio de análisis espectrales de absorción y fluorescencia, se detectaron diferencias en el sitio activo. Esto indica arreglos electrónicos individuales en el entorno del cofactor, que se manifiestan en distintas propiedades redox de estas oxidorreductasas. Además, mostraron afinidad diferente por su ligando NADP+. Así mismo, el análisis por espectroscopía de absorción diferencial, sugiere distintos mecanismos de unión del nucleótido para cada una. Los estudios cinéticos, permitieron observar una eficiente transferencia de electrones desde la FPR1ver3, hacia aceptores que contienen Fe como centro redox. Mientras que pudimos asociar a la FPR2ver3 y la flavodoxina como par-redox funcional. Nuestros resultados demostraron que las FPRsver3, no responden de la misma manera frente estímulos redox. La información obtenida en este trabajo, sugiere diferentes funciones celulares para las FPRsver3, donde el papel de cada flavoenzima le permitiría a Ver3 adaptarse a factores ambientales variables.