La glucoquinasa (GK) actúa como sensor de glucosa en el organismo y mutaciones heterocigotas de pérdida de función en su gen dan lugar a un tipo de diabetes monogénica denominado MODY2. La función de la GK se basa en sus características cinéticas particulares, y en mecanismos de regulación mediados por modificaciones postraduccionales, interacciones proteína-proteína y cambios de localización subcelular. Hemos caracterizado funcionalmente mutaciones MODY2 (E300Q, E300K, V302E, R303W, L304P, L306R, R308W, L309P y L309H) identificadas en pacientes diabéticos y localizadas en la señal de exportación nuclear (NES) de la GK (residuos 300 a 310). Hemos analizado el efecto de estas mutaciones sobre la actividad catalítica y la estabilidad proteica de una fusión GST-GK recombinante y sobre la interacción de la GK con la proteína reguladora GKRP en el sistema de doble híbrido. Hemos observado que la mayoría de las mutaciones afectan a la actividad enzimática y causan inestabilidad proteica y que algunas alteran la interacción de la GK con la GKRP. Por otra parte, hemos estudiado mediante microscopía confocal el efecto de estas mutaciones sobre la distribución nucleo-citoplásmica de una fusión GK(residuos 299-359)-GFP en células transfectadas transitoriamente. De acuerdo con la presencia de la NES, hemos demostrado que la exportación nuclear de esta fusión es inhibida por leptomicina b y estimulada por la sobreexpresión de la exportina-1. Hemos observado que las substituciones en posición 300 producen una ganancia de función de la NES mientras que los cambios en posiciones 302, 303 y 304 provocan una pérdida de su función. En cambio, la substitución en la posición 306 no tiene efecto en la NES. Concluimos que la exportación nuclear de la GK dirigida por su secuencia NES es mediada por la exportina-1 y que mutaciones MODY2 localizadas en la NES pueden interferir en su función de forma negativa o positiva, identificando así un nuevo defecto molecular, hasta ahora no descrito, que podría contribuir al desarrollo de la enfermedad.

Resumen del póster presentado al XXXVI Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular, celebrado en Madrid del 3 al 6 de septiembre de 2013.

Trabajo financiado por el ISCIII, proyecto PI10/00424.

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