Biofísica de Acuaporinas
Nuestro grupo estudia la relación entre estructura y función en canales de la familia Major Intrinsic Proteins (MIPs), proteínas de membrana involucradas en el transporte de agua y otros solutos (acuporinas). Investigamos los determinantes estructurales que regulan su gatillado por pH, el transporte de peróxido de hidrógeno, agua y otros solutos, asociados a procesos de señalización celular y la función de estas proteínas, tanto en humanos, plantas como en el Trypanosoma cruzi, agente causal de la enfermedad de Chagas. Nuestro enfoque combina modelado y simulaciones computacionales de proteínas de membrana con estrategias experimentales que incluyen clonación y expresión en sistemas heterólogos, purificación de proteínas, análisis funcional del transporte y edición génica mediante CRISPR/Cas9.
Determinantes estructurales del gatillado por pH en canales MIP
Diversos miembros de la familia MIP regulan su actividad en respuesta a cambios de pH, modulando no solo el transporte de agua sino también la permeabilidad a otros solutos. Nuestro trabajo busca identificar los elementos estructurales que participan en este proceso y comprender su mecanismo molecular. En particular, analizamos el papel de regiones flexibles de la proteína, como loops y extremos terminales, así como el impacto de la heteromerización de parálogos en la transición entre estados abierto y cerrado del canal.
Transporte de peróxido de hidrógeno en canales MIP
El H₂O₂ es una molécula clave en procesos de señalización intracelular. Aunque se ha demostrado que varios canales MIP pueden facilitar su transporte, los mecanismos moleculares involucrados aún no se comprenden completamente. Nuestros estudios buscan caracterizar cómo estos canales discriminan entre agua y peróxido de hidrógeno y determinar qué elementos estructurales explican las diferencias de permeabilidad observadas incluso entre proteínas con filtros de selectividad similares.
Caracterización de acuaporinas AQPX de Trypanosoma cruzi
El subgrupo AQPX reúne acuaporinas presentes principalmente en procariotas y eucariotas unicelulares, que han sido poco estudiadas desde el punto de vista funcional y estructural. Nos enfocamos en las AQPX de Trypanosoma cruzi, parásito de relevancia clínica en nuestra región. Estas proteínas presentan filtros de selectividad marcadamente distintos a los de otras acuaporinas, lo que sugiere propiedades de transporte inusuales. Investigamos su localización celular, estructura y posible función en el transporte de solutos de mayor tamaño y/o iones.
Jonathan Chevriau , Gerardo Zerbetto De Palma, Cintia Jozefkowicz, Victoria Vitali, Agustina Canessa Fortuna, Nicolás Ayub, Gabriela Soto, Gerd Patrick Bienert, Ari Zeida A, Karina Alleva. Permeation mechanisms of hydrogen peroxide and water through Plasma Membrane Intrinsic Protein aquaporins. Biochem J. (2024) Oct 2;481(19):1329-1347. doi: 10.1042/BCJ20240310. PMID: 39136178.
Florencia Scochera, Gerardo Zerbetto De Palma, Agustina Canessa Fortuna, Jonathan Chevriau, Roxana Toriano, Gabriela Soto, Ari Zeida, Karina Alleva. PIP aquaporin pH sensing is regulated by the length and charge of the C-terminal region. The FEBS Journal (2022) 289, 246–26110.1111/febs.16134.
Fiorella C. Tesán, Ramiro Lorenzo, Karina Alleva, Romina Fox. AQPX-cluster aquaporins and aquaglyceroporins are asymmetrically distributed in trypanosomes. Commununications Biology (2021) 4, 953. doi:10.1038/s42003-021-02472-9.
Ana Romina Fox, Florencia Scochera, Timothée Laloux, Karilina Filik, Hervé Degand, Pierre Morsomme, Karina Alleva, François Chaumont. Plasma membrane aquaporins interact with the endoplasmic reticulum resident VAP27 proteins at ER-PM contact sites and endocytic structures. New Phytologist (2020) 228 (3), pp. 973-988. doi:10.1111/nph.16743.
Agustina Canessa Fortuna, Gerardo Zerbetto De Palma, Lucio Aliperti Car, Luciano Armentia, Victoria Vitali, Ari Zeida, Dario Estrin, Karina Alleva. Gating in plant plasma membrane aquaporins: the involvement of leucine in the formation of a pore constriction in the closed state. The FEBS Journal (2019) 286: 3473–3487. doi:10.1111/febs.14922
Victoria Vitali, Cintia Jozefkowicz, Agustina Canessa Fortuna, Gabriela Soto, F. Luis González-Flecha, Karina Alleva. Cooperativity in proton sensing by PIP aquaporins. The FEBS Journal (2019) 286(5):991-1002. doi.org/10.1111/febs.14701.
Cintia Jozefkowicz, Lorena Sigaut, Florencia Scochera, Gabriela Soto, Nicolás Ayub, Lía Pietrasanta, Gabriela Amodeo, F. Luis González-Flecha, Karina Alleva. PIP Water Transport and Its pH Dependence Are Regulated by Tetramer Stoichiometry, Biophysical Journal (2016) 110 (6) 1312-21. doi: 10.1016/j.bpj.2016.01.026.
Agustín Yaneff, Lorena Sigaut, Mercedes Marquez, Karina Alleva, Lía Isabel Pietrasanta, Gabriela Amodeo. Heteromerization of PIP aquaporins affects their intrinsic permeability. Proc Natl Acad Sci U S A (2014) 7;111(1):231-6. doi.org/10.1073/pnas.1316537111.
Cintia Jozefkowicz, Pablo Rosi, Lorena Signaut, Lia Pietrasanta, Gabriela Amodeo, Karina Alleva. Loop A Is Critical for the Functional Interaction of Two Beta vulgaris PIP Aquaporins. PLoS ONE (2013) 8(3): e57993. doi:10.1371/journal.pone.0057993.
Karina Alleva, Osvaldo Chara, Gabriela Amodeo. Aquaporins: Another piece in the osmotic puzzle. FEBS Letters (2012) 21;586(19):2991-9. doi.org/10.1016/j.febslet.2012.06.013.
https://www.researchgate.net/profile/Karina-Alleva
https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=MSWYY1MAAAAJ
Dr. Zeida. Ceinbio, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Dr. Chaumont, UCLouvain, Louvain-la-Neuve, Belgium.
Dra. Milesi y Dr. Martín, IIFP, UNLP, CONICET, asociado CIC PBA, Facultad de Ciencias Exactas, La Plata, Argentina.
Dra. Soto.IABIMO-CONICET, Buenos Aires, Argentina.
Dra. Chiribao Ceinbio e Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay.
Dra. Lisa, IBR, CONICET-UNR, Rosario, Argentina.
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