Efecto de las esfingomielinasas y fosfolipasas bacterianas en la estructura y dinámica de las membranas biológicas

Abstract

Esta tesis tiene como objetivo principal de los efectos de las fosoflipasas C y esfingomielinasas sobre las propiedades estructurales y funcionales de las bicapas lipídicas. Para ello se han utilizado diversos enzimas de origen microbiano, que hidrolizan esfingomielina y, en ciertos casos, también glicerofosfolípidos, generando respectivamente ceramidas y diacilgliceroles. Se ha estudiado la permeabilización y liberación de contenidos vesiculares inducida por ceramidas, bien generadas in situ (por la hidrólisis enzimática dela esfingomielina), o bien añadidas a membranas. Para ello se ha utilizado como sistema LUV con diferentes composiciones de fosfolípidos y colesterol, que contenían moléculas fluorescentes atrapadas en su interior. En la mayoría de experimentos se han utilizado pequeñas cantidades de ceramidas, que podrían existir en condiciones fisiológicas de señalización dependiente de ceramidas. Dos propiedades de las ceramidas son importantes para el proceso de reestructuración de las membranas; su capacidad de inducir curvaturas de membrana negativas y su tendencia a segregar lateralmente en el plano de la membrana, dando lugar a dominios ricos en ceramidas. Listeria monocytogenes es una bacteria que produce infecciones en humanos y animales. La bacteria secreta una PLC activa sobre varios tipos de glicerofosfolípidos (PC y SM), por lo que se puede definir más apropiadamente como una esfingomielinasa/fosfolipasa C. La actividad enzimática va acompañada de cambios importantes en la estructura de las vesículas, como son: agregación y mezcla de lípidos y contenidos intervesiculares sin que se observe liberación de contenidos. Estos resultados indican que PLC LM induce la fusión de vesículas. PlcHR2 es una enzima que forma parte de una nueva superfamilia de fosfolipasas C/fosfatasas, con miembros en una gran variedad de especies bacterianas. Hemos descrito la actividad hidrolítica de PlcHR2 cuando el sustrato se en