Regulación del metabolismo del Nitrogeno

El estudio del metabolismo del nitrógeno está en la génesis de nuestro grupo de investigación. Nuestros resultados han permitido determinar como es el proceso de asimilación del amonio, aislando y caracterizando los genes y las correspondientes proteínas, especialmente en la cianobacteria modelo Synechocystis sp. PCC 6803. Se ha estudiado el mecanismo de control de la expresión de las glutamina sintetasas (GSI y GSIII, esta última fue identificada por nuestro grupo). Hemos descubierto el mecanismo de regulación postraduccional de la GSI a través de su interacción con las proteínas IF7 e IF17, estableciendo así un nuevo tipo de regulación de la glutamina sintetasa en procariotas mediado por interacción proteína-proteína.

En cuanto a la señalización del nitrógeno hemos establecido que el 2-oxoglutarato es el metabolito indicador en la percepción del estado nitrogenado en cianobacterias. Por otra parte se han realizado estudios de la Ferredoxina-glutamato sintasa, tanto en sus aspectos cinéticos como estructurales. Nuestro grupo ha colaborado de una forma importante en la elucidación de la primera estructura de una Ferredoxina-glutamato sintasa y de la proteína PII de Synechocystis. Mas recientemente hemos identificado metaloproteasas de Synechocystis implicadas en la degradación de la proteína IF7 y por tanto en el proceso de regulación postraduccional de la GSI. Además se ha estudiado, en colaboración con el Dr. Neira de la Universidad de Alicante, la estructura de los factores IF7 e IF17 determinándose mediante varias técnicas biofísicas que pertenecen a la categoría de proteínas intrínsecamente desplegadas. Últimamente hemos resuelto mediante cristalografía la estructura de la GSI de Synechocystis, en colaboración con el Prof. Eisenberg de la Universidad de UCLA. Hemos llevado a cabo un análisis mutacional de las proteínas IF7 e IF17, identificando los residuos importantes para su funcionalidad. Por otra parte hemos encontrado que existe especificidad de interacción entre la GS y los IFs de diferentes estirpes de cianobacterias.

Actualmente pretendemos culminar el estudio de la interacción entre la GSI y los factores inactivantes (IFs), determinando como tiene lugar la inactivación de la enzima a nivel estructural.

Por otra parte estamos también estudiando el efecto del estado redox celular en la regulación de los genes del metabolismo del nitrógeno. Analizamos el efecto de distintos agentes que alteran el estado redox, utilizando la regulación de la GSI como sistema modelo indicador del estado nitrogenado celular.

Publicaciones en esta línea de investigación

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