Análisis de las funciones específicas de las proteínas que unen ácidos grasos (FABPs) de intestino

Abstract

En el enterocito intestinal de mamíferos se expresan elevadas concentraciones de dos proteínas que unen ácidos grasos (FABPs): FABP intestinal (IFABP) y hepática (LFABP). Las células de intestino metabolizan una gran cantidad de lípidos dietarios y, por lo tanto, el estudio de proteínas que participan en el procesamiento de los mismos es clave para la comprensión detallada de los procesos fisiológicos y patológicos vinculados con estos compuestos. I- y LFABP poseen una estructura terciaria característica y bien conservada en la familia de las FABPs, la cual consta de 10 hojas β antiparalelas empaquetadas formando un barril β levemente elíptico y dos segmentos α-helicoidales cortos que formarían parte de un pequeño portal en la parte superior del barril. Pese a que estas dos proteínas presentan una estructura tridimensional muy similar, poseen un bajo nivel de homología en su estructura primaria. Si bien tanto IFABP como LFABP son capaces de unir ácidos grasos (FAs), presentan una serie de diferencias en cuanto al número de sitios de unión, tipo de ligandos y afinidad por los mismos. Por otra parte, estas proteínas emplean diferentes mecanismos de transferencia de FAs hacia membranas fosfolipídicas artificiales. La transferencia de FAs desde IFABP ocurre durante una interacción colisional entre la proteína y la membrana aceptora, mientras que LFABP transfiere los FAs mediante un mecanismo mediado por difusión acuosa. Más aún, se ha demostrado que el dominio α-helicoidal de IFABP desempeña un rol crítico en la determinación del mecanismo de transferencia de tipo colisional. Tomando como base estas diferencias estructurales, de unión y de cinética de transferencia del ligando, se ha propuesto que I- y LFABP tendrían funciones diferentes dentro del enterocito, tal vez contribuyendo al transporte diferencial y compartimentación de los lípidos. Con la finalidad de contribuir al estudio de las funciones específicas de IFABP y LFABP en el enterocito, en este proyecto se han abordado los siguientes objetivos específicos: a) Estudiar la relación estructura-función de los subdominios presentes en la proteína IFABP. Empleando una variante estructural de IFABP obtenida mediante proteólisis limitada, IFABP-D98D, se estudió la unión, partición de equilibrio entre proteína y membrana, velocidades y mecanismos de transferencia de ligandos e interacción proteína-membrana. b) Estudiar la unión de monoacilglicéridos (MG) a LFABP. Se analizó la capacidad de unión del ligando in vivo e in vitro y se determinó la afinidad del ligando por la proteína. c) Analizar el efecto de la disminución de la expresión de LFABP en la línea celular Caco-2, modelo de epitelio intestinal. Se estudió el efecto de la disminución de LFABP en la proliferación y diferenciación celular. Asimismo, se abordó el estudio del metabolismo lipídico, analizando la capacidad de asimilar y metabolizar el ácido oleico (OA).