el papel de la rodopsina en la retinitis pigmentosa - pedro baldera

Curso Internacional de Ciencia y Tecnología

Curso de Ciencias Para Profesores Julio 2013

20 de Julio 2013

Universidad Ricardo Palma

Organizado por:

Científicos Peruanos Jóvenes en el Perú y el Extranjero

Centro de Preparación para la Ciencia y Tecnología

Universidad Ricardo Palma

http://escueladeciencias.hol.es

El papel de la Rodopsinaen Retinitis Pigmentosa

Pedro Baldera AguayoYan Lab

Universidad Ricardo PalmaJulio 2013

Química aplicada en Biología

Química

Química

Analítica

Instrumental

Química

Analítica

Instrumental

Fisicoquímica

Química

Analítica

Instrumental

Fisicoquímica

Inorgánica

Química

Analítica

Instrumental

Fisicoquímica

Inorgánica

Orgánica

Química

Analítica

Instrumental

Fisicoquímica

Inorgánica

Orgánica

Bioinorgánica

Bioquímica

Chemical Biology

Biophysical

Chemistry

Química

BiologíaQuímica

Bioquímica

Chemical Biology

Física

BiologíaQuímica

Bioquímica

Chemical Biology

FísicoquímicaChemical Physics

Biophysics

Física

BiologíaQuímicaBiophysical Chemistry

Nobel en Química (2009): Estructura y función del ribosoma

Venkatraman

RamakrishnanThomas A. Steitz Ada E. Yonath

7 Octobre 2009, Nature News, 10.1038/news.2009.981

Nobel en Química (2012): Estudios sobre los GPCRs

Robert J.

LefkowitzBrian K. Kobilka

6 December 2012, Vol. 492, Nature, 57

Photos: U. Montan

GCPRs (Receptores acoplados a Proteínas G)

• Receptores transmembrana de 7 dominios – 7 TM

• Receptores helicoidales

• Receptores serpentina

Rodopsina

Rhodopsin: Dim Light Photoreceptor

Rod

ConeBastón (Rod)

Cono (Cone)

Rodopsina

Transducina

RodopsinaOpsina

Transducina

11-cis retinal

Luz

hv

11-cis retinal

all-trans retinal

11-cis retinal

λ = 500 nm

All-trans retinal

λ = 380 nm

Kirchberg, K., Kim, T., Haase, S. and Alexiev, U. Photochem. Photobiol. Sci., 2010, 9, 226-233 .

Rodopsina: Fotoreceptor

• Alta sensibilidad a la luz

• Alto rendimiento cuántico (High quantum yield): 65%

• Un fotón puede bloquear 107 iones Na+

• Una molécula de rodopsina activada puede activar 102 copias de transducina, quien activa 102 copias de fosfodiesterasa (PDE).

Liu, J.; Liu, M. Y.; Nguyen,J. B.; Bhagat, A.; Mooney, V.; Yan, E.C.Y J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 8750.

• Origen genético y de carácterdegenerativo

• USA y Europa: 1:4,000

• Perú: Parán (Lima): 10%

• No hay cura ni tratamiento queimpida su avance

• Degeneración progresivaCeguera Nocturna ‘‘Visiónen túnel’’ Ceguera total.

Visión normal Paciente con RP

Normal Paciente con RP

Retinitis Pigmentosa (RP)

Sakmar, T. Nature Genetics, 2000, 25, 245-246 .

Serina (S)

Triptófano (W)

PDB: 1U19

Liu, J; Liu, M. Y.; Fu, L.; Zhu, G. A.; Yan, E. C. Y. J. Biol. Chem., 2011, 286, 38408.

Otros aminoácidos: 280 nm

11-cis retinal: 380 nm

All-trans retinal: 380 nm

Meta II: 380 nm

Rodopsina: 500 nm

Decaímiento

Térmico= Isomerización

Térmica+ Hidrólisis de SB

Meta II

11-cis retinal Libre

OpsinaOpsin + 11-cis retinal

Decaímiento Térmico

24

Cromatograma HPLC

Isomerización Térmica

25

Otros aminoácidos: 280 nm

11-cis retinal: 380 nm

SB Protonado: 440 nm

Hidrólisis de SB

26

Hidrólisis de all-trans retinal

Otros aminoácidos: 280 nm

all-trans retinal: 380 nm

SB Protonado: 440 nm

Liu, M. Y.; Liu, J.; Mehrotra, D.; Liu, Y.; Guo, Y.; Baldera-Aguayo, P.A.; Mooney, V.L.; Nour, A. M.; Yan, E. C. Y. J. Biol. Chem., 2013, 288, 17698.

Liu, M. Y.; Liu, J.; Mehrotra, D.; Liu, Y.; Guo, Y.; Baldera-Aguayo, P.A.; Mooney, V.L.; Nour, A. M.; Yan, E. C. Y. J. Biol. Chem., 2013, 288, 17698.

Liu, M. Y.; Liu, J.; Mehrotra, D.; Liu, Y.; Guo, Y.; Baldera-Aguayo, P.A.; Mooney, V.L.; Nour, A. M.; Yan, E. C. Y. J. Biol. Chem., 2013, 288, 17698.

Liu, M. Y.; Liu, J.; Mehrotra, D.; Liu, Y.; Guo, Y.; Baldera-Aguayo, P.A.; Mooney, V.L.; Nour, A. M.; Yan, E. C. Y. J. Biol. Chem., 2013, 288, 17698.

• S186W y D190N desestabilizan térmicamente a Rodopsina.

• Los procesos térmicos que involucran a Rodopsina se ven

incrementados por:

• D190N: 1 orden de magnitud

• S186W: 2 – 3 órdenes de mangitud.

• Baja estabilidad térmica puede estar relacionada a la ceguera

nocturna.

Yan Lab

• Dr. Elsa Yan

• Victoria Mooney

• Li Fu

• Ying Guo

• Yuting Liu

• Zhuguang Wang

• Monica Yun Liu

Agradecimientos

Gracias por su atención!!

PREGUNTAS??