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ANALES?DE?LA?REAL?ACADEMIA?NACIONAL?DE?FARMACIA?
ISSN (Online) 1697-4298
Superoxide Dismutase: a therapeutic candidate for oxidative stress
Title in Spanish: Superóxido Dismutasa: un candidato terapéutico para el estrés oxidativo
Mario Riera Romo1
1Facultad de Biología, Universidad de la Habana, calle 25, entre I y J, # 455. CP. 10400, Vedado, Plaza de la Revolución,
La Habana, Cuba
ABSTRACT: The Superoxide Dismutase activity is
present in every cell with aerobic metabolism, and is
just absent in obligate anaerobes, due to the important
role that it plays in antioxidant protection of many
cellular components from oxygen reactive species
(ROS). Its deficit is related with different pathologies,
such as inflammation, diabetes, cancer,
neurodegenerative disorders, among others. In the
present review, some pathologies produced by the
enzymatic deficit will be tackled, and also the main
methods of protein engineering, applied to optimization
and modification of the enzyme as a therapeutic product.
*Corresponding Author: mayito265@gmail.com
Received: February 13, 2015 Accepted: April 5, 2015
1. INTRODUCCIÓN
La Superóxido Dismutasa humana (hSOD) es una
metaloenzima que presenta tres isoformas: hSOD1,
hSOD2 y hSOD3. La hSOD1 pertenece a la familia de las
Superóxido Dismutasas Cu/Zn (1), contiene 155
aminoácidos y actúa en forma de homodímero (Figura 1)
que se mantiene estabilizado por entrecruzamientos del
triptófano 33, residuo de dimerización (2). Posee dos
átomos de cobre en su centro activo, los cuales forman
enlaces de coordinación con las histidinas 47, 49, 64 y 121
de cada subunidad, funcionando como aceptores de
electrones que le permiten a la enzima catalizar la
dismutación de los aniones superóxido producidos como
resultado del metabolismo oxidativo celular (3) mediante
la siguiente reacción: O2•- + O2•- + 2H+ ? H2O2 + O2.
Contiene también iones zinc en su estructura, a nivel de las neuronal y muscular, la respuesta celular a múltiples
histidinas 72 y 81, y del aspártico 84, los cuales aportan
estabilidad estructural y favorecen la dimerización (4).
Se encuentra principalmente localizada en citoplasma y
núcleo donde protege al material genético y a la mayoría
de los orgánulos subcelulares, del estrés oxidativo (5). En
estas localizaciones puede sufrir modificaciones
postraduccionales que regulan su actividad y vida media,
tales como la poliubiquitinación, que media su
degradación proteosómica, así como la dimerización por
entrecruzamiento de triptófano que impide la dimerización
@Real Academia Nacional de Farmacia. Spain
Review
analesranf.com
RESUMEN: La actividad Superóxido Dismutasa está
presente en toda célula de metabolismo aerobio y sólo
ausente en microorganismos anaerobios obligados, pues
cumple un importante rol en la protección antioxidante
de numerosos componentes celulares, frente a las
especies reactivas del oxígeno (ERO). Su afectación se
relaciona con diversas patologías, entre las cuales se
encuentran, la inflamación, la diabetes, el cáncer, las
enfermedades neurodegenerativas y otras. En la presente
revisión serán abordadas algunas de las patologías
producidas por déficit de la enzima, así como las
principales técnicas de ingeniería de proteínas aplicadas
a la modificación y optimización de la misma como
producto terapéutico.
An Real Acad Farm Vol. 81, Nº 1 (2015), pp. 25-36
Language of Manuscript: Spanish
por puente disulfuro, la cual regula negativamente a la
enzima. Ésta también puede ser palmitoilada, lo cual
promueve la residencia en núcleo pero disminuye la
actividad, y succinilada en residuos adyacentes al centro
catalítico rico en cobre, lo que igualmente disminuye la
actividad. La succinilación es reversible y puede ser
eliminada por la proteína SIRT5 (6).
Entre las principales funciones en las que esta isoforma
participa se encuentran la activación de la vía de
señalización de las MAP Quinasas, el trasporte axónico, la
fragmentación del DNA apoptótico, la organización
celular estereociliada de los receptores auditivos, la
coagulación sanguínea, el envejecimiento celular, el
metabolismo del hierro, la contracción del músculo
cardíaco, el procesamiento del glutatión, la homeostasis
drogas, la diferenciación de los linfocitos T en el timo, el
desarrollo folicular del ovario, el desarrollo embrionario y
de la placenta, entre otras (7, 8).
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