Interacción calmodulina-melatonina: efectos sobre la oxidación de la calmodulina y la actividad de la calmodulina cinasa II 上市 Deposited
Reactive oxygen species are the most reactive molecules that, among other characteristics, have different half-lives, cellular concentrations, and reaction targets. They are present in different compartments and react with different gradients of molecules in the cell. In particular, proteins can react with almost all oxygen radicals present in the cell, and ultimately, these oxidation reactions produce conformational changes in these molecules due to carbonylation and sulfoxidation that impact different cellular functions. In the case of calmodulin, a protein that acts as a Ca2+ sensor, it can be oxidized by oxygen free radicals and can undergo modifications in its secondary structure, and consequently, its function can be altered until it is degraded. Free radicals are regulated in the cell by antioxidant mechanisms which can be classified as enzymatic such as superoxide dismutase and non-enzymatic such as glutathione. Other molecules can capture free radicals and therefore participate in the regulation of oxidation, such as melatonin, which is a hormone with multiple functions in addition to acting as a signal that regulates the circadian rhythm. In psychiatric diseases, particularly schizophrenia, antioxidant mechanisms are deregulated and high levels of oxidation have been found in brain tissue, as well as the presence of metabolites that indirectly show an increase in free radicals. In this dissertation work, the calmodulin-melatonin interaction and its impact on enzyme activity in an oxidative microenvironment were studied, as well as the oxidation profile in cells of patients with schizophrenia.
Las especies reactivas de oxígeno son las moléculas más reactivas que, entre otras características, tienen diferentes vidas medias, concentraciones celulares y blancos de reacción. Están presentes en diferentes compartimentos y reaccionan con diferentes gradientes de moléculas en la célula. En particular las proteínas pueden reaccionar con casi todos los radicales de oxígeno presentes en la célula y al final, estas reacciones de oxidación producen cambios conformacionales en estas moléculas debido a la carbonilación y a la sulfoxidación que impacta diferentes funciones celulares. En el caso de la calmodulina, una proteína que actúa como un sensor de Ca2+, se puede oxidar por radicales libres de oxígeno y puede experimentar modificaciones en su estructura secundaria y en consecuencia se puede alterar su función hasta llegar a su degradación. Los radicales libres son regulados en la célula por mecanismos antioxidantes los cuales se pueden clasificar en enzimáticos como la superóxido dismutasa y no enzimáticos como el glutatión. Existen otras moléculas que pueden captar radicales libres y por lo tanto participar en la regulación de la oxidación, como lo es la melatonina, que es una hormona de múltiples funciones además de actuar como una señal que sincroniza el medio interno con el fotoperiodo. En las enfermedades psiquiátricas, en particular en la esquizofrenia, están desregulados los mecanismos antioxidantes y se han encontrado altos niveles de oxidación en tejido cerebral, así como la presencia de metabolitos que de manera indirecta muestran el incremento de radicales libres. En esta tesis se estudió la interacción calmodulina melatonina y su impacto en la actividad enzimática en un microambiente oxidante, así como también se caracterizó el perfil de oxidación en células de pacientes con esquizofrenia.
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