Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas
La fenilcetonuria (PKU) es una enfermedad rara congénita del metabolismo del aminoácido Phe que tiene una herencia autosómica recesiva y está causada por mutaciones en el gen que codifica la enzima humana fenilalanina hidroxilasa (PAH). Estas mutaciones de la proteína provocan una actividad deficien...
| Autores: | ; |
|---|---|
| Tipo de documento: | Tesis de maestría |
| Estado: | Published version |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Zaragoza |
| Repositorio: | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| OAI Identifier: | oai:zaguan.unizar.es:127732 |
| Acceso en línea: | http://zaguan.unizar.es/record/127732 |
| Nivel de acceso: | Acceso abierto |
| Palabra clave: | bioquímica proteínas biofísica |
| _version_ | 1878738104520540160 |
|---|---|
| author | Conde Giménez, María |
| author2 | Sancho Sanz, Javier |
| author2_role | author |
| author_browse | Conde Giménez, María Sancho Sanz, Javier |
| author_facet | Conde Giménez, María Sancho Sanz, Javier |
| author_role | author |
| collection | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| description | La fenilcetonuria (PKU) es una enfermedad rara congénita del metabolismo del aminoácido Phe que tiene una herencia autosómica recesiva y está causada por mutaciones en el gen que codifica la enzima humana fenilalanina hidroxilasa (PAH). Estas mutaciones de la proteína provocan una actividad deficiente de la enzima PAH dando lugar a la acumulación de Phe en el organismo a niveles neurotóxicos. <br />La detección precoz de la enfermedad y el seguimiento de una dieta estricta pobre en Phe previenen los daños más graves de la enfermedad. A pesar del éxito de estas medidas, en algunos pacientes se observa una baja adherencia al régimen dietético prescrito debido a las importantes cargas sociales y económicas que conlleva y se han presentado déficits neurocognitivos. La necesidad de nuevas estrategias terapéuticas que incidan en una mejora en la calidad de vida de los pacientes ha motivado numerosas investigaciones a lo largo de estas décadas fructificando en dos nuevas terapias disponibles para pacientes de PKU: el fármaco Kuvan® (formulación sintética del cofactor) o las inyecciones con PEG-PAL. Ninguno de estos tratamientos son útiles o seguros para todos los pacientes PKU, por lo que se siguen estudiando nuevas aproximaciones que complementen o sustituyan las terapias ya existentes. Entre ellas, una de las aproximaciones más prometedoras es el uso de chaperonas farmacológicas. Éstas son compuestos químicos de bajo peso molecular que se unen de manera específica al estado nativo de la proteína inestable, permitiendo la estabilización de la proteína y, por tanto, recuperando su función fisiológica. <br />Bajo este contexto, se ha desarrollado el trabajo de esta tesis doctoral. En ella, se recogen los resultados del estudio del desplegamiento de la enzima PAH monitorizado mediante distintas técnicas biofísicas y de la identificación y la evaluación de una serie de compuestos con potencial como futuras chaperonas farmacológicas. <br />La enzima PAH tiene varios dominios estructurales y se encuentra como homotetrámero en su forma oligomérica funcional. En la actual tesis, se ha estudiado el desplegamiento químico y térmico de la forma completa de la enzima y una forma doblemente truncada de la misma. Los intermediarios de desplegamiento poblados en ambos desplegamientos parecen ser diferentes. Además, el estudio del desplegamiento térmico permite establecer una recomendación útil a la hora de seleccionar compuestos en cribados masivos experimentales basados en ensayos de fluorimetría diferencial de barrido.<br />Por otro lado, se han identificado nuevas moléculas con efecto termoestabilizador in vitro de PAH mediante tres metodologías distintas: diseño racional de compuestos de segunda generación de una chaperona previamente identificada en el grupo, cribado masivo experimental y reposicionamiento de fármacos. Además, se ha evaluado la toxicidad y el efecto rescatador de la actividad enzimática PAH de los compuestos en células. Algunos compuestos identificados muestran un notable efecto rescatador de la actividad enzimática en las distintas variantes patológicas de PAH evaluadas en células. Estos compuestos podrían presentar un comportamiento de chaperona farmacológica canónica o actuar, además, mediante otros mecanismos de acción. El efecto celular de los compuestos en la actividad de PAH difiere del mostrado por el cofactor e indica que es posible personalizar el tratamiento farmacológico en función de la variante PKU expresada. Estos compuestos, previo estudio in vivo de eficacia y toxicidad en modelos animales de la enfermedad, podrían ofrecer nuevas posibilidades terapéuticas a los pacientes de esta enfermedad que complementen o sustituyan las terapias existentes. <br /> |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | masterThesis |
| id | ES_a9b65e643e59d7a8dbbcc817ecf6e8a6 |
| institution | Universidad de Zaragoza |
| instname_str | Universidad de Zaragoza |
| network_acronym_str | ES |
| network_name_str | España |
| oai_identifier_str | oai:zaguan.unizar.es:127732 |
| publishDate | 2021 |
| publishDateSort | 2021 |
| publisher | Universidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad |
| publisherStr | Universidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad |
| reponame_str | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| spelling | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas Conde Giménez, María Sancho Sanz, Javier bioquímica proteínas biofísica La fenilcetonuria (PKU) es una enfermedad rara congénita del metabolismo del aminoácido Phe que tiene una herencia autosómica recesiva y está causada por mutaciones en el gen que codifica la enzima humana fenilalanina hidroxilasa (PAH). Estas mutaciones de la proteína provocan una actividad deficiente de la enzima PAH dando lugar a la acumulación de Phe en el organismo a niveles neurotóxicos. <br />La detección precoz de la enfermedad y el seguimiento de una dieta estricta pobre en Phe previenen los daños más graves de la enfermedad. A pesar del éxito de estas medidas, en algunos pacientes se observa una baja adherencia al régimen dietético prescrito debido a las importantes cargas sociales y económicas que conlleva y se han presentado déficits neurocognitivos. La necesidad de nuevas estrategias terapéuticas que incidan en una mejora en la calidad de vida de los pacientes ha motivado numerosas investigaciones a lo largo de estas décadas fructificando en dos nuevas terapias disponibles para pacientes de PKU: el fármaco Kuvan® (formulación sintética del cofactor) o las inyecciones con PEG-PAL. Ninguno de estos tratamientos son útiles o seguros para todos los pacientes PKU, por lo que se siguen estudiando nuevas aproximaciones que complementen o sustituyan las terapias ya existentes. Entre ellas, una de las aproximaciones más prometedoras es el uso de chaperonas farmacológicas. Éstas son compuestos químicos de bajo peso molecular que se unen de manera específica al estado nativo de la proteína inestable, permitiendo la estabilización de la proteína y, por tanto, recuperando su función fisiológica. <br />Bajo este contexto, se ha desarrollado el trabajo de esta tesis doctoral. En ella, se recogen los resultados del estudio del desplegamiento de la enzima PAH monitorizado mediante distintas técnicas biofísicas y de la identificación y la evaluación de una serie de compuestos con potencial como futuras chaperonas farmacológicas. <br />La enzima PAH tiene varios dominios estructurales y se encuentra como homotetrámero en su forma oligomérica funcional. En la actual tesis, se ha estudiado el desplegamiento químico y térmico de la forma completa de la enzima y una forma doblemente truncada de la misma. Los intermediarios de desplegamiento poblados en ambos desplegamientos parecen ser diferentes. Además, el estudio del desplegamiento térmico permite establecer una recomendación útil a la hora de seleccionar compuestos en cribados masivos experimentales basados en ensayos de fluorimetría diferencial de barrido.<br />Por otro lado, se han identificado nuevas moléculas con efecto termoestabilizador in vitro de PAH mediante tres metodologías distintas: diseño racional de compuestos de segunda generación de una chaperona previamente identificada en el grupo, cribado masivo experimental y reposicionamiento de fármacos. Además, se ha evaluado la toxicidad y el efecto rescatador de la actividad enzimática PAH de los compuestos en células. Algunos compuestos identificados muestran un notable efecto rescatador de la actividad enzimática en las distintas variantes patológicas de PAH evaluadas en células. Estos compuestos podrían presentar un comportamiento de chaperona farmacológica canónica o actuar, además, mediante otros mecanismos de acción. El efecto celular de los compuestos en la actividad de PAH difiere del mostrado por el cofactor e indica que es posible personalizar el tratamiento farmacológico en función de la variante PKU expresada. Estos compuestos, previo estudio in vivo de eficacia y toxicidad en modelos animales de la enfermedad, podrían ofrecer nuevas posibilidades terapéuticas a los pacientes de esta enfermedad que complementen o sustituyan las terapias existentes. <br /> <br /> Universidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad http://zaguan.unizar.es/record/127732 |
| spellingShingle | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas Conde Giménez, María bioquímica proteínas biofísica |
| status_str | publishedVersion |
| title | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| title_full | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| title_fullStr | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| title_full_unstemmed | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| title_short | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| title_sort | Chaperonas farmacológicas en fenilcetonuria: estudio del desplegamiento de la enzima PAH e identificación de compuestos con propiedades farmacológicas |
| topic | bioquímica proteínas biofísica |
| topic_facet | bioquímica proteínas biofísica |
| url | http://zaguan.unizar.es/record/127732 |