Les glutaredoxines són enzims que intervenen en reaccions redox i que la sevafunció principal consisteix en protegir les cèl·lules contra estrès oxidatiu mitjançant elmanteniment de l'estat redox adequat dels grups sulfidril de les proteïnes cel·lulars.Treballs anteriors han descrit l'existència de dues glutaredoxines en el llevatSaccharomyces cerevisiae, Grx1 i Grx2, que contenen dues cisteïnes en el seu centreactiu les quals són essencials per a mantenir la seva funció. Aquestes duesglutaredoxines juguen diferents papers en la cèl·lula en la protecció contra estrèsoxidatiu.Aquest treball consisteix en l'estudi i caracterització d'una nova família deglutaredoxines en S. cerevisiae, formada per Grx3, Grx4 i Grx5, que es diferencia de laja descrita perquè les proteïnes tenen una única cisteina en el seu centre actiu. S'harealitzat un anàlisi comparatiu de les seqüències de les dues famílies de glutaredoxinesde llevat amb les existents en altres organismes, i s'ha vist que l'estructura bàsica de lesmateixes està conservada des de bacteris a humans. L'anàlisi funcional dels mutantsd'aquesta nova família ha revelat que, de les tres glutaredoxines monotiòliques, Grx5 ésla que desenvolupa una funció més important en la protecció contra estrès oxidatiu,clarament diferenciada de Grx3 i Grx4. Grx5 s'ha vist localitzada en la mitocòndria,essent aquesta localització indispensable per al normal funcionament de l'enzim. Grx3 iGrx4, en canvi, es troben al nucli. D'acord amb la sublocalització cel·lular, es mostrendiferents evidències de què Grx5 es troba directament implicada en la biosíntesi delscentres Fe/S, que en llevats té lloc a la mitocòndria. Els mutants mancats de Grx5 sóndefectuosos en l'activitat d'enzims amb centres Fe/S i acumulen en excés de ferro, tantal citosol com a la mitocòndria. Estudis mitjançant la tècnica del doble-híbrid handemostrat una interacció física entre Grx5 i Isa1, una altra proteïna de la matriumitocondrial que intervé en la síntesi dels centres Fe/S. Les dades existents indiquenque les glutaredoxines monotiòliques poden portar a terme funcions especialitzadescada una d'elles en diferents compartiments del llevat, sense excloure la possibleredundància funcional entre Grx3 i Grx4. / Las glutaredoxinas son enzimas que intervienen en reacciones redox y cuyafunción principal consiste en proteger las células contra estrés oxidativo a través delmantenimiento del estado redox adecuado de los grupos sulfidrilo de las proteínascelulares. Trabajos anteriores han descrito la existencia de dos glutaredoxinas en lalevadura Saccharomyces cerevisiae, Grx1 y Grx2, que contienen dos cisteínas en sucentro activo las cuales son esenciales para mantener su función. Estas dosglutaredoxinas juegan diferentes papeles en la célula en la protección contra estrésoxidativo.El presente trabajo consiste en el estudio y caracterización de una nueva familiade glutaredoxinas en S. cerevisiae, formada por Grx3, Grx4 y Grx5, que se diferencia dela ya descrita porque las proteínas poseen una única cisteína en su centro activo. Se harealizado un análisis comparativo de las secuencias de las dos familias deglutaredoxinas de levadura con las existentes en otros organismos, observándose que laestructura básica de las mismas está conservada desde bacterias a humanos. El análisisfuncional de los mutantes de esta nueva familia ha revelado que, de las tresglutaredoxinas monotiólicas, Grx5 es la que desarrolla una función más importante en laprotección contra estrés oxidativo, claramente diferenciada de Grx3 y Grx4. Grx5 se havisto localizada en la mitocondria, siendo esta localización indispensable para el normalfuncionamiento de la enzima. Grx3 y Grx4, en cambio, se encuentran en el núcleo. Enconcordancia con la sublocalización celular, se muestran varias evidencias de que Grx5se halla directamente implicada en la biosíntesis de los centros Fe/S, que en levadurastiene lugar en la mitocondria. Los mutantes carentes de Grx5 son defectivos en laactividad de enzimas con centros Fe/S y acumulan un exceso de hierro, tanto en elcitosol como en la mitocondria. Estudios mediante la técnica del doble-híbrido handemostrado una interacción física entre Grx5 e Isa1, otra proteína de la matrizmitocondrial que interviene en la síntesis de centros Fe/S. Los datos existentes apuntana que las glutaredoxinas monotiólicas pueden desempeñar funciones especializadas cadauna de ellas en compartimentos diversos de la levadura, sin excluir la posibleredundancia funcional entre Grx3 y Grx4. / Glutaredoxins are enzymes involved in redox reactions, whose main functionconsists of protecting cells against oxidative stress through maintaining a normal redoxstatus of sulfhydril groups in cellular proteins. Previous work has described twoglutaredoxins in the yeast Saccharomyces cerevisiae, Grx1 and Grx2, that contain twocysteines residues in their active site, which are essential for their enzymatic function.These two glutaredoxins play different roles in protecting cells against oxidative stress.The present work consists of the study and characterisation of a new family ofglutaredoxins in S. cerevisiae, composed by Grx3, Grx4 and Grx5. These have a singlecysteine in the active site of the protein, in contrast to the previous glutaredoxins. Acomparative analysis of the sequences of the two families of the yeast glutaredoxinsand the glutaredoxins of other organisms has been carried out, and the basic structure ofthese enzymes is indeed conserved from bacteria to humans. The functional analysis ofmutants of this new family reveals that Grx5 is the most important monothiolicglutaredoxin in protecting cells against oxidative stress, and that its function is differentfrom that of Grx3 and Grx4. Grx5 is located in mitochondria and this localisation isneeded for the normal function of the enzyme. In contrast, Grx3 and Grx4 are located atthe nucleus. According to the subcellular location, several evidences are showndemonstrating that Grx5 is directly involved in the biosynthesis of Fe/S clusters, whichtakes place at the mitochondrial matrix in yeast. The grx5 mutants are defective in theactivity of Fe/S enzymes and accumulate iron both in mitochondria and cytosol. Twohybridassays show that there is a physical interaction between Grx5 and Isa1, anothermatrix mitochondrial protein that participates in the synthesis of Fe/S clusters. All thesedata suggest that monothiolic glutaredoxins play specialised functions in differentcompartments of yeast, which does not exclude the possibility that Grx3 and Grx4 couldbe functionally redundant.

Els nutrients són els factors tràfics més importants per al llevat, i la sevalimitació provoca una aturada del cicle en la fase G1. Aquesta resposta d'adaptació alscanvis nutricionals del medi assegura la màxima viabilitat de la cèl·lula, i permet l'inicide diferents processos de diferenciació segons les condicions nutricionals.El cicle cel·lular de Saccharomyces cerevisiae està regulat en diferents puntsper mecanismes de control intern que asseguren la proliferació sense cap anomalia enels diferents processos cel·lulars. Al final de fa fase G1, si les condicions nutricionalssón òptimes, es dóna el compromís de continuar el cicle fins a la propera fase G1. Lavia de senyalització de la limitació de nutrients essencials com la font de nitrogenencara no havia estat determinada. Hem estudiat la regulació de les ciclines de faseG1 en el model de limitació de font de nitrogen, i hem demostrat que la proteïna Cln3està regulada post-transcripcionalment de dues formes diferents: una majorinestabilitat que depèn de la via de la ubiquitina, i una inhibició traduccional queprovoca la total desaparició de Cln3, causant així la repressió de gens dependents deSBF i MBF en la següent fase G1. La presència de Sic1, l'inhibidor de complexesClb/Cdc28, permet explicar en termes moleculars l'aturada en G1.En condicions de limitació nutricional les cèl·lules diploides també s'aturen enG1, però inicien un procés diferenciador anomenat meiosi, que implica la replicado delDNA, dues divisions meiòtiques i la formació d'espores com a unitats de resistència acondicions adverses. La proteïna Ime1 és la principal inductora de tots els processosde meiosi i activa l'expressió del primer grup de gens que participen en la replicadopremeiòtica del DNA. En aquest treball mostrem que, en les condicions nutricionals enque es dóna la meiosi, les ciclines G1 desapareixen ràpidament, però d'altra banda esprodueix una alta expressió de CLB5 que depèn d'Imel. Els nivells de Sic1disminueixen, de manera també dependent d'Imel, el que indica un mecanisme deregulació d'entrada en la fase S premeiòtica molt semblant al cicle mitòtic, però induitper Ime1 enlloc de Cdc28/Cln3. En mutants cln la meiosi pot iniciar-se en medi ric, elque implica a les ciclines G1 com a mediadores d'un senyal nutricional sobre l'inici dela meiosi. Les ciclines G1 inhibeixen la via Ime1 mitjançant dos controls negatius:repressió transcripcional d'IMEI, i inhibició de l'acumulació en el nucli d'Imel,reprimint així l'expressió del gens meiòtics. Aquests resultats demostren l'existènciad'un control negatiu dels activadors clau de la mitosi sobre els de la meiosi, fent queaquestes dues opcions del cicle cel·lular siguin incompatibles.