Urueta-Cuéllar H, Albores M, Aguilar R, Sánchez JE

Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 36
Paginas: 5-15
Archivo PDF: 391.65 Kb.

RESUMEN

Todos los organismos vivos están expuestos a oxidación debida a radicales libres (ROS), producidos por las células a partir de estímulos de agentes ambientales. En el presente trabajo se identifica, mediante estudios de genómica comparativa, la secuencia de bases de la enzima PTEN (Phosphatase and Tensin homolog) ortóloga de maíz (Zea mays L.) conocida por su función relevante en el mantenimiento del estado reducido de las células.
Se encontró que esta enzima contiene las secuencias características del sitio activo de la enzima PTEN de otros eucariontes. Para corroborar la función de PTEN y su sensibilidad a los ROS, se analizó el efecto del agua oxigenada en el proceso de germinación del maíz y el efecto protector de la adición del extracto metanólico de semillas de tamarindo (EMT), con una concentración conocida de antioxidantes polifenólicos. Se demostró la participación de PTEN de maíz en la vía de transducción de señales PI3K-TOR, la cual es activada por la aplicación de insulina analizando su respuesta a esta hormona. Se encontró que tanto la insulina como el peróxido de hidrógeno estimulan en el maíz la síntesis de novo de las proteínas ribosomales, medida por la cantidad de [³⁵S]-metionina incorporada a estas proteínas, además de tener un efecto mitogénico, como se constató midiendo la incorporación de [³H]-timidina en el ADN.
Estos efectos fueron neutralizados por el extracto de tamarindo, dada su capacidad de restaurar la actividad de la fosfatasa PTEN, como se demuestra al determinar la incorporación de [³²P]-ortofosfato en los fosfatidilinosítidos PIP3 y PIP2 (fosfoinosítido 3,4,5 trifosfato y fosfoinosítido 4,5 bifosfato).
Los resultados indican que la inhibición de la enzima PTEN por agentes oxidantes puede ser revertida por compuestos polifenólicos como los identificados en extractos de tamarindo (EMT). Así mismo, resaltan la posibilidad de identificar por medio de bioensayos en el maíz, compuestos con alto contenido de polifenoles que permitan ser usados para mantener el estado reducido de los organismos.

REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

1. Di Cristofano, A. & Pandolfi, P.P. The multiple roles of PTEN in tumor suppression. Cell 100, 387-390 (2000).

2. Chagpar, R.B. et al. Direct positive regulation of PTEN by the p85 subunit of phosphatidylinositol 3-kinase. PNAS 107, 5471-5476 (2010).

3. Courtney, K.D., Corcoran, R.B. & Engelman, J.A. The P13K Pathway As Drug Target in Human Cancer. Journal of Clinical Oncology 28, 1075-1083 (2010).

4. Pagliarini, D.J., Worby, C.A. & Dixon, J.E. A PTEN-like phosphatase with a novel substrate specificity. J. Biol. Chem. 279(37), 38590-38596 (2004).

5. Waite, K.A. & Eng, C. Protean PTEN: form and function. Am. J. Hum. Genet. 70, 829-844 (2002).

6. Downes, C.P. et al. Acute regulation of the tumour suppressor phosphatase, PTEN, by anionic lipids and reactive oxygen species. Biochem. Soc. Trans. 32, 338-342 (2004).

7. Yin, Y. & Shen, W.H. PTEN: a new guardian of the genome. Oncogene 27(41), 5443-5453(2008).

8. Veal, E.A., Day, A.M. & Morgan, B.A. Hydrogen peroxide sensing and signaling. Mol. Cell 26, 1-14 (2007).

9. Lee, S.R. et al. Reversible inactivation of the tumor suppressor PTEN by H2O2. J. Biol. Chem. 277, 20336-20342 (2002).

10. Cho, S. H. et al. Redox regulation of PTEN and protein tyrosine phosphatases in H(2)O(2) mediated cell signaling. FEBS Lett. 560, 7-13 (2004).

11. Kwon, J. et al. Reversible oxidation and inactivation of the tumor suppressor PTEN in cells stimulated with peptide growth factors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 16419-16424 (2004).

12. Hay, N. The Akt-mTOR tango its relevance to cancer. Cancer Cell 83, 179-183 Review (2005).

13. Tonks, N.K. Redox redux: revisiting PTPs and the control of cell signaling. Cell 121(5), 667-670 (2005).

14. García Flores, C. et al. A maize insulin-like growth factor signals to a transduction pathway that regulates protein synthesis in maize. Biochem. J. 358, 95-100 (2001).

15. Dinkova, T.D. et al. Dissecting the TOR-S6K signal transduction pathway in maize seedlings: relevante on cell growth regulation. Physiologia Plantarum 130, 1-10 (2007).

16. Reyes de la Cruz, H., Aguilar, R. & Sánchez de Jiménez, E. Functional characterization of a maize ribosomal S6 protein kinase (ZmS6K), plant ortholog of metazoan p70S6K. Biochemistry 43(2), 533-539 (2004).

17. Agredano Moreno, L.T., Reyes de la Cruz, H., Martínez Castilla, L.P. & Sánchez de Jiménez, E. Distinctive expression and functional regulation of the maize (Zea mays L.). TOR Kinase Ortholog. Mol. Biosyst. 3(11), 794-802 (2007).

18. Ho, C.T. & Lee, C.Y. Phenolic Compounds in Food and their effects on Healt II (ACS Symposium Series 507) 2-7 (American Chemical Society, Washington, DC, 1992).

19. Sudjaroen, Y.Y. et al. Isolation and structure elucidation of phenolic antioxidants from Tamarind (Tamarindus indica L.) seeds and pericarp. Food Chem. Toxicol. 43, 1673-1682 (2005).

20. Finley, J.W. Introduction: White papers from the "First International Congress on Antioxidant Methods". Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(10), 4288-4289 (2005).

21. Singleton, V.L. & Rosi, J.A. Colorimetry of total phenolics with phosphomolibdic phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16, 144-158 (1965).

22. Brand Williams, W., Cuvelier, M.E. & Berset, C. LWT. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Food Science and Technology 28(1), 25-30 (1995).

23. Sánchez-Moreno, C., Larrauri, J.A. & Saura-Calixto, F. A procedure to measure the antirradical efficiency of polyphenols. J. Science of Food and Agriculture 76, 270-276(1998).

24. Katalinic, V., Milos, M., Kulisic, M. & Jukic, M. Screening of 70 medicinal plant extract for antioxidant capacity and total phenols. Food Chemistry 94, 550-557 (2006).

25. Murashige, T. & Skoog, C. A revised medium for rapid growth and bio assag with tobacco cultures. Physiol. Plant 15, 473-497 (1962).

26. Fehling, E. & Weidner, M. Adaptative Potential of Wheat Ribosomes toward Heat Depends on the Large Ribosomal Subunit and ribosomal Protein Phosphorylation. Plant Physiol. 87(3), 562-565 (1988).

27. Murray, M.G. & Thompson, W.F. Rapid isolation of highmolecular weight plant DNA. Noc. Acids. Res. 8, 4321-4325 (1980).

28. Cho, M.H. & Boss, W.F. Transmembrane signaling and phosphoinositides. Methods Cell Biol. 49, 43-54 (1995).

29. Racagni-Di Palma, G. & Brito-Argaez, L. Phosphorylation of signaling phospholipids in Coffea arabica cell. Plant Physiol. Biochem. 40, 899-906 (2002).

30. Coolican, S.A., Samuel, D.S., Ewton, D.Z., McWade, F.J. & Florini, J.R. The mitogenic and myogenic actions of insulin-like growth factors utilize distinct signaling pathways. J. Biol. Chem. 272(10), 6653-6662 (1997).

31. Goldstein, B.J., Mahadev, K., Wu, X., Zhu, L. & Motoshima, H. Role of insulin-induced reactive oxygen species in the insulin signaling pathway. Antioxid Redox Signal 7, 1021-1031 (2005).

32. Tsuda, Y., Watanabe, M., Oshima, K., Yamamoto, A., Kawasishi, S. & Osawa, T. Antioxidative components osilated from the seed of Tamarind (Tamarindus indica L). J. A. and Rood Chem. 42, 2671-2674 (1994).

33. del Río, L.A., Sandalio, L.M., Corpas, F.J., Palma, J.M. & Barroso J.B. Reactive oxygen species and reactive nitrogen species in peroxisomes. Production, scavenging, and role in cell signaling. Plant Physiol. 141(2), 330-335 (2006).

34. Valco, M., Rhodes, C., Moncol, J., Izakovic, M. & Manzur, M. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stressinduced cancer. Chem. Biol. 160, 1-40 (2006).

35. May, J.M. & de Haën C. Insulin-stimulated intracellular hydrogen peroxide production in rat epididymal fat cells. J. Biol. Chem. 254, 2214-2220 (1979).

36. Scandalios, J.G. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses. Braz. J. Med. Res. 38(7), 995-1014 (2005).