L-Glutamato: un aminoácido clave para las funciones sensoriales y metabólicas / L-glutamate: a key amino acid for sensory and metabolic functions

El ácido glutámico como tal o en su forma ionizada L-glutamato (GLU) es uno de los aminoácidos más abundantes en la naturaleza debido a que cumple funciones importantes a nivel celular y sistémico. En el intestino y el hígado, por ejemplo, el GLU constituye fuente de energía y es precursor de moléculas de relevancia biológica. Mientras que en el sistema nervioso central de los mamíferos actúa como neurotransmisor excitatorio, debido a la interacción con receptores específicos distribuidos en el cerebro. Además al GLU se le ha relacionado con la potenciación a corto y largo plazo de la memoria y el aprendizaje. Por otro lado, el consumo de GLU o de su sal monosódica (GMS) como aditivo alimentario genera el gusto umami, palabra japonesa que significa sabroso. El consumo de GMS ha sido considerado seguro por diferentes organizaciones que evalúan la inocuidad de uso de los aditivos alimentarios, razón por la cual han establecido una ingesta diaria admisible (IDA) "no especificada" y lo clasifican como un ingrediente reconocido como seguro o sustancia GRAS (por sus siglas en inglés, Generally Recognized Safe Substance). En esta revisión se presentan los aspectos del metabolismo del GLU, su papel en la degustación de los alimentos y la inocuidad del uso del GMS(AU)

Glutamic acid or its ionic form L-glutamate (GLU) is one of the most abundant amino acids in nature and it plays important functions at the cellular and systemic levels. For instance, in the intestine and liver, GLU is a source of energy and is the precursor of key biological molecules. At the central nervous system of mammals, GLU acts as an excitatory neurotransmitter due to the interaction with specific receptors. In addition, GLU has been related with short- and long-term potentiation, memory and the learning. Furthermore, consumption of GLU or its monosodium salt (monosodium glutamate, MSG) as a food additive is responsible for the umami taste. The consumption of MSG has been considered safe for different agencies responsible for the evaluation of the safe use of food additives, which have establish an Acceptable Daily Intake (ADI) “not specified”, or classified as Generally Recognized Safe Substance (GRAS). This review focuses on important metabolic aspects of GLU and its role in food tasting and MSG safety(AU)

Purificación y determinación de carbohidratos en la vicilina de Canavalia ensiformis / Purification and carbohydrate determination of vicilin from Canavalia ensiformis

Este estudio reporta la purificación y determinación de carbohidratos en la vicilina de Canavalia ensiformis ( Jack bean). La vicilina se purificó por precipitación isoeléctrica a pH 6,4 y 4,8, cromatografía de intercambio iónico (DEAE -Sephadex A-50) y cromatografía de afinidad (Con A -Sepharosa 4B). La pureza de la proteína se verificó por SDS-PAGE y su identidad se confirmó por espectrometría de masas empleando la técnica de ionización MALDI (desorción-ionización con láser asistida por una matriz) en un espectrómetro de tiempo de vuelo (TOF) obteniéndose un espectro de masas característico de la proteína (PMF) (MALDI-TOF-PMF).La oxidación de residuos glicosídicos en la vicilina demostró la presencia de carbohidratos en la proteína, lo cual se corroboró por deglicosilación enzimática con Péptido N-glicosidasa F (PNGasa F) y por el método de Dubois, el cual mostró un contenido de carbohidratos del 4,03% en la proteína. Estos resultados muestran, por primera vez, la presencia de glicósidos en la vicilina de Canavalia ensiformis.El proceso de purificación de la vicilina de la semilla de Canavalia ensiformis, desarrollado en este trabajo, permitió obtener la proteína con un grado de pureza muy superior al descrito previamente en la literatura.

This study reports the purification and carbohydrate determination of vicilin from anavalia ensiformis (Jack bean). The vicilin was purified by isoelectric precipitation at pH 6.4 and 4.8, ion exchange chromatography (deae-Sephadex A-50) and affinity chromatography (Con A -Sepharosa 4B). Protein identity was confirmed by mass spectrometry (maldi-tof-pmf) (Matrix assisted laser desorption ionizationtime of flight-Peptide mass fingerprinting) and purification was confirmed by sdspage. Oxidation of glycosylated moiety in pure vicilin demonstrates the presence of carbohydrates in the protein. The presence of carbohydrates in the pure vicilin fraction was confirmed by enzymatic deglycosylation by Peptide N-glycosidase F (PNGasa F) and by Dubois’ method, finding a 4.03% carbohydrate content in such protein. These results demonstrate for the first time the presence of glycosides in C. ensiformis vicilin. The purification process of vicilin seed of Canavalia Ensiformis used in this study allowed us to obtain a protein with a high degree of purity, superior to the ones described in the literature.

Efectos de la aplicación intrahipocampal del péptido BLMP-101 sobre una tarea de memoria espacial en ratas Wistar / Effects of intrahypocampal administration of the BLMP-101 peptide on a spatial memory task in Wistar rats

El péptido BLMP-101 posee potencial para el tratamiento de deficiencias de la memoria. Esta investigación tuvo como objetivo corroborar los resultados obtenidos en investigaciones anteriores con respecto a la evaluación del péptido BLMP-101, en cuanto a la efectividad del péptido diseñado por el grupo de Bioquímica Computacional y estructural de la Pontificia Universidad Javeriana. Sin embargo, y a diferencia de las investigaciones anteriores, el objetivo del presente estudio consistió en medir la efectividad del BLMP-101, en dosis diferentes y haciendo la aplicación intrahipocampal del péptido, para corroborar sus efectos en la facilitación de la memoria espacial. Se utilizaron 31 ratas Wistar divididas en cuatro grupos, tres experimentales y uno de comparación. El grupo de comparación, fue inyectado con solución salina y a uno de los grupos experimentales se le administró NMDA y, a los otros dos, dosis diferentes del péptido BLMP-101 (0.3, 3.0 ug/ul). Los resultados sugieren que el péptido BLMP-101 con dosis de 3.0 ug/ul, facilitan la memoria espacial, mejor que el NMDA.

The BLMP-101 peptide has the potential features to treat memory deficiency. The herein research aimed at corroborating the results obtained in previous researches and tests conducted on the effectiveness of the peptide BLMP-101 designed by the Computational and Structural Biochemestry Unit of the Pontificia Universidad Javeriana, Colombia. However, and unlike previous researches, the objective of this paper measured the effectiveness of the BLMP-101peptide, when supplied in different dozes and through intrahipocampal application to confirm its effects to facilitate spatial memory. 31 Wistar rats were used into 4 different groups: three treatment groups and one control group. The control group was infused with saline solution, and one of the treatment groups was infused with NMDA, while the other two experimental groups were infused with different dozes of the BLMP-101peptide (0.3, 3.0 ug/ul). Results suggest that the BLMP-101 peptide, when supplied in 3.0 ug/ul, facilitates spatial memory showing better results than the NMDA.

Modelo integrador para las rutas de señalización diferencial del receptor ionotrópico de glutamato activado por el N-metil-D-aspartato / Integrative Model for Differential Signaling Pathways of the Ionotropic Glutamate Receptor Activated by N-methyl-D-aspartate

El receptor ionotrópico de glutamato activado por N-metil-D-aspartato (iGluR-NMDA) es un complejo macromolecular heteromultimérico constituido por entre 3 y 5 subunidades de tres diferentes tipos, a saber: NR1, NR2A-D y NR3A y B. Se ha demostrado su participación activa en prácticamente todos los procesos fisiológicos, patológicos e intermediarios de efectos farmacológicos que ocurren en las células de tejidos excitables, inclusive se ha reportado su presencia en otros tejidos no excitables. En el sistema nervioso central (SNC) participa en los procesos de aprendizaje, memoria, plasticidad, diferenciación, migración de la célula neural y apoptosis. Además, en los eventos de índole farmacológica se ha demostrado su intervención en excitotoxicidad, drogadicción y alcoholismo. Surge entonces la pregunta de cómo un mismo complejo macromolecular puede participar en tantos y tan diversos procesos. La revisión de literatura en la que se demuestra la interacción del iGluR-NMDA con proteínas de señalización, soporte, adaptadoras, moduladoras, de adhesión celular, de citoesqueleto y enzimas reporta un conjunto de más de 160 moléculas que participan en las cascadas que generan las señales a diferentes niveles de interacción y con diferentes sustratos. En este artículo se presenta un modelo predictivo estructural y funcional que permite distinguir, por lo menos, tres rutas diferenciadas de señalización.

The ionotropic glutamate receptor activated by N-methyl-D-aspartate (iGluR-NMDA) is a multiheteromeric complex constituted from by three to five subunits belonging to by three different kinds of subunits known as NR1, NR2AD y NR3A y B. It is well established the participation of iGluR-NMDA complexes in a broad range of physiological, pathological, and as intermediary in pharmacological processes of neural systems. In the CNS, iGluR-NMDA participates in learning, memory, plasticity, neural differentiation, neural migration, and apoptosis, among others. In addition, from the pharmacological point of view the iGluR-NMDA is playing a role in excitotoxicity, drugs-addiction and other dependences. How the same complex can participate in a significant broad group of neural activities is a valid question after a literature review. A carefully analysis shows that iGluR-NMDA interacts, at some level, with a big number of intracellular proteins belonging to signaling proteins family, support proteins, modulator proteins, cytoskeleton, and enzymes, resulting in interactions with more than a 160 proteins, at different interaction levels and acting with intracellular proteins. In this work we report a proposal for a model of differential signaling cascade pathways generated by the iGluR-NMDA gating. The model shows at least the possibility of three different signaling pathways.