Caracterización de las HMG-CoA reductasa quinasas de citosol y microsomas de hígado de rata: estudio cinético de su activación por nucleótidos

Abstract

La enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A reductasa se considera la principal reguladora de la vía metabólica de síntesis del colesterol. Como se expone más adelante, se trata de una enzima que está sometida a múltiples mecanismos diferentes de regulación de su actividad, que pueden agruparse en dos grandes tipos, en función de la rapidez con que se manifiestan sus efectos sobre la actividad enzimática.

Así pues, la HMG-CoA reductasa se halla controlada a través de mecanismos que afectan a la cantidad de enzima presente en las células y a través de modificaciones que alteran el estado de actividad de la enzima ya existente. De entre estos últimos, el mecanismo regulador más importante es el que se ejerce gracias a la modificación covalente de la enzima, por fosforilación eversible.

En el Departamento de Bioquímica de la Facultad de Farmacia se ha desarrollado una línea de investigación dedicada al estudio del mecanismo de interconversión de la HMG-CoA reductasa entre formas de distinta actividad, a través de la fosforilación y desfosforilación de la enzima, mediada respectivamente, por HMG-CoA reductasa quinasas y HMG-CoA reductasa fosfatasas. La mayoría de estudios acerca de la fosforilación de la HMG-CoA reductasa, realizados anteriormente al inicio del presente trabajo, han sido desarrollados empleando preparaciones de HMG-CoA reductasa quinasa en el citosol, en los microsomas o en preparaciones escasamente purificadas. Por ello, el primer objetivo planteado fue la obtención de preparaciones de HMG-CoA reductasa quinasa suficientemente purificadas y activas, procedentes de las fracciones citosólica y microsomal del hígado de rata. Ello permitiría estudiar de una manera sistemática y reproducible, el fenómeno de la inactivación por fosforilación de la HMG-CoA reductasa.

Dada la controversia existente acerca de la realidad y significación del proceso de fosforilación,nuestro objetivo inmediato fue la demostración de que nuestras preparaciones enzimáticas eran capaces de fosforilar significativamente a la reductasa, inactivándola simultáneamente, de manera reversible. Ello permitiría, además, estudiar la posible existencia de características diferenciales en la fosforilación por las dos proteína quinasas purificadas.

Finalmente, y como objetivo de tipo más general, el análisis comparativo de los resultados derivados del estudio anterior con ambas HMG-CoA reductasa quinasas permite investigar la identidad de las dos reductasa quinasas y establecer si realmente se trata de la misma enzima o bien, por el contrario, son enzimas distintas.