Formación de hidrodisulfuros y sus consecuencias en la actividad catalítica de peroxirredoxinas

Las peroxirredoxinas (Prxs) son una familia de peroxidasas dependientes de tioles que catalizan la reducción de peróxidos tales como peróxido de hidrógeno, peroxinitrito e hidroperóxidos orgánicos. Las Prxs catalizan reacciones bisustráticas por un mecanismo de tipo ping-pong donde la primera etapa del ciclo catalítico consiste en la oxidación por dos electrones del tiolato de un residuo de cisteína crítico (cisteína peroxidática, CP). En el caso de las Prxs de 1-Cys la segunda etapa consiste en la reducción de la CP para recuperar el tiol y ocurre por la acción de una variedad de agentes reductores con diferentes especificidades, dependiendo del tipo particular de Prx. El sulfuro de hidrógeno (H2S), conocido originalmente por su alta toxicidad, es producido de forma endógena en tejidos de mamíferos y se lo ha asociado recientemente con una variedad de funciones fisiológicas regulatorias. Como resultado de la reacción del H2S con ácidos sulfénicos (RSOH) o disulfuros (RSSR) se obtienen hidrodisulfuros, también llamados persulfuros (RSSH), especies de relevancia creciente que podrían mediar los efectos del H2S y tener roles catalíticos o regulatorios. En este proyecto proponemos profundizar en el estudio de la bioquímica del H2S y de las peroxirredoxinas desde una perspectiva mecanística y cinética. Son nuestros objetivos: a) estudiar la posible influencia del H2S en la actividad catalítica de Prxs y el rol de éste en la etapa reductora del ciclo; y b) generar un modelo proteico de hidrodisulfuro estable que contribuya a la dilucidación de sus propiedades. Hemos seleccionado a la Prx 1-Cys de mamíferos, Prx6, como modelo para nuestros estudios ya que esta enzima posee un único tiol, situado en una hendidura proteica, que da lugar a un ácido sulfénico con una estabilidad extraordinaria. En concreto, proponemos estudiar el rol del H2S en la catálisis enzimática y evaluar su reactividad frente al sulfénico de la Prx6 de mamífero para dar a lugar a la formación de hidrodisulfuros. Evaluaremos el efecto en medidas de actividad y caracterizaremos las propiedades de los derivados hidrodisulfuro formados.