Relación evolutiva y estructural de las subunidades de los receptores ionotrópicos nmda, ampa y kainato en cuatro especies de primates

Abstract

El glutamato es uno de los principales neurotransmisores del sistema nervioso central (SNC), actúa a través de receptores ionotrópicos y metabotrópicos siendo esencial para procesos que estimulan el aprendizaje y la memoria así como diversas patologías. El estudio de los receptores sensibles al glutamato ha permitido contribuir al conocimiento de diversos procesos que se llevan a cabo en el SNC, en ese sentido la bioinformática se ha convertido en una herramienta indispensable en la colección, organización, almacenamiento y recuperación de la información biológica que se encuentra en bases de datos relacionada con los receptores y que ha permitido dar respuesta o generar nuevas ideas en el contexto biológico. El objetivo de este proyecto fue analizar la influencia que tienen los cambios que se presentan en las secuencias proteicas de las subunidades de los receptores NMDA, AMPA Y KAINATO en la estructura secundaria para las especies Homo sapiens, Pan troglodytes, Pongo Pigmeus y Macaca mulata y en la relación evolutiva que se pueda establecer para las mismas. Empleando herramientas computacionales se encontró que las subunidades GluR5, GluR6, NR2A y NR3A presentan cambios que involucran los dominios de unión a ligando S1 y S2 y sugieren variaciones en la interacción con el glutamato o en la estabilización del bolsillo de unión al ligando. Por otra parte las subunidades GLUR5, NR2A, NR2C y NR3A se destacaron por presentar una mayor proporción de cambios en la región C-terminal, los cuales generan cambios en la predicción de estructura secundaria y proponen variaciones en las interacciones con las proteínas que se unen a dominios ubicados en esta región y que están involucradas en los procesos de direccionamiento, tráfico y anclaje de los receptores en las posiciones intracelulares. Lo anterior se relaciona con la predicción de sitios de fosforilación que aparecen o se pierden en la región Cterminal en las subunidades GluR5 (especies Homo sapiens y Pan troglodytes), NR2A (especies Macaca mulata y Rattus norvegicus), NR2C (especies Pan troglodytes y Rattus norvegicus) y NR3A (especie Rattus norvegicus), que nos plantean cambios en la interacción de estas subunidades con proteínas quinasas y con proteínas con dominios PDZ que se unen a los dominios PDZ en la región Cterminal de los iGluRs y actúan como complejos moleculares que se puede asociar a otras proteínas en la zona intracelular. Por último las inferencias filogenéticas por subunidad nos permitieron observar relaciones más estrechas entre las especies Homo sapiens, Pan troglodytes y Pongo Pigmeus en las subunidades NR2A y B, y entre las especies Pan troglodytes, Pongo Pigmeus y Macaca mulata en las subunidades AMPA 1 y 2. Para las demás subunidades la información en el alineamiento no fue suficiente para establecer relaciones significativas de parentesco.