Efecto de la insulina en Saccharomyces cerevisiae: estimulación de la actividad enzimática de piruvato quinasa, expresión de proteínas citoplasmáticas y proliferación celular / Insulin effect in Saccharomyces cerevisiae: stimulation of pyruvate kinase activity, citoplasmatic proteins expression and cell proliferation

RESUMEN

La levadura Saccharomyces cerevisiae es sensible a la insulina de mamíferos y actúa en el metabolismo de carbohidratos. Sin embargo, no hay estudios de su efecto en las enzimas glucolíticas de este microorganismo. Este trabajo demuestra que la insulina estimula la actividad de piruvato quinasa en S. cerevisiae durante su crecimiento en medio rico suplementado con glucosa y en condiciones aeróbicas. En la fase logarítmica temprana, la máxima estimulación sobre el control se observó en presencia de 3 µM de insulina (actividad específica 701 U/mg proteína, 404% de estimulación; actividad absoluta 1,73 U/10(6) células, 652% de estimulación), sugiriendo un efecto sobre la regulación de la expresión genética de la enzima. La presencia de 1,2-3 µM de la hormona estimuló en 51-68% la expresión de las proteínas citoplasmáticas y, a concentraciones mayores (4,5-9 µM), también estimuló en 25-32% la proliferación celular, indicando hiperplasia e hipertrofia celular de acuerdo a la concentración de la insulina en el medio. El efecto de la hormona disminuyó en la fase logarítmica tardía de crecimiento, sugiriendo un periodo de acción, posiblemente por un mecanismo regulatorio dependiente de nutrientes. Este sistema puede servir como modelo para estudiar muchos de los efectos moleculares de la insulina no conocidos aún.

ABSTRACT

Saccharomyces cerevisiae yeast is sensitive to mammal’s insulin and acts in carbohydrate metabolism. Nevertheless, there are no studies of its effects on the glycolytic enzymes of this microorganism. This study shows that insulin stimulates pyruvate kinase activity in S. cerevisae during its growth in rich glucose supplemented media, and under aerobic conditions. In the early logarithmic phase, the maximum stimulation over control was seen in presence of 3 µM insulin (specific activity 701 U/mg protein, 404% stimulation; absolute activity 1.73 U/10(6) cells, 652% stimulation), suggesting an effect over the regulation of the genetic expression of the enzyme. The presence of 1.2-3 µM of insulin stimulated the expression of cytoplasmic proteins in 51-68% and at higher concentrations (4.5-9 µM) it also stimulated cell proliferation in 25-32%, indicating cell hyperplasia and hypertrophy according to the hormone concentration in the medium. The effect of the insulin decreased in the late logarithmic growth phase, suggesting a period of action, possibly due to a nutrient dependent regulatory mechanism. This system can serve as model to study many of the molecular effects of insulin not yet known.