Resumen:
El sistema de endocannabinoides (SEC) presenta componentes que se distribuyen
en los distintos reinos en los que se organiza la naturaleza. Estudios previos
sugieren un origen putativo de los distintos componentes del SEC, pero no
presentan un número de especies suficiente para que sus resultados sean
concluyentes. Con el fin de esclarecer esta interrogante y proponer un origen para
los componentes del SEC, en este estudio se robustece el número de especies para
así obtener una mejor visión del origen de las enzimas encargadas de la síntesis de
endocannabinoides (DAGLα y NAPE-PLD), las enzimas encargadas de la
degradación de endocannabinoides (MGL y FAAH) y los receptores CB1, CB2,
GPR55 y TRPV1, junto con el análisis de las relaciones filogenéticas para los
receptores asociados a proteína G (RAPG): CB1, CB2 Y GPR55. Mediante análisis
de similitud de secuencias y presencia de dominios funcionales, se pudo determinar
el origen evolutivo de los receptores del sistema de endocannabinoides (CB1, CB2,
GPR55, y TRPV1) ocurrió en el último ancestro común de los sarcopterigios
(Sarcopterygii). Mientras que las enzimas encargadas de la degradación (MGLL y
FAAH) y síntesis (DAGLα y NAPE-PLD) de los endocannabinoides tiene un data
más antigua que abarca el Reino Protista e incluso Bacteria. Los análisis
filogenéticos de Máxima Verosimilitud e Inferencia Bayesiana indican que los
receptores CB1 y CB2 están más estrechamente relacionados, mientras que los
receptores GPR55 son evolutivamente más divergentes dentro de la familia de
RAPG. A partir de nuestros resultados quisimos evaluar si las posiciones de
residuos críticos han sufrido modificaciones que comprometan la relación
estructura-función para el receptor CB1 en distintas especies de vertebrados. Bajo
el principio de modularidad de las proteínas y a través del programa RocaSec
pudimos dividir al receptor CB1 en sectores proteicos, que corresponden a residuos
que no se encuentran en contacto en la estructura primaria, pero que estarían
interaccionando en la estructura tridimensional y que están asociados a una función
específica y que, además, evolucionan de manera correlacionada. Uno de los
sectores inferidos contiene a aquellos residuos que están involucrados en la unión
con ligandos, en mayor instancia a agonistas para el receptor CB1. Otro sector
inferido contiene a aquellos residuos que están involucrados en la activación del
heterotrímero proteína G. Y, por último, se obtiene un sector de solapamiento que
contiene a los residuos que poseen funciones compartidas. Concluimos que las
proteínas del sistema endocannabinoide a lo largo del tiempo han experimentado
tanto procesos de expansión como de pérdida de genes que resultan ser linaje específicos. Sin embargo, la distribución de las enzimas indica que éstas no están
limitadas a un grupo específico de organismos, a diferencia de los receptores. Y que
CB1 presenta aminoácidos que han evolucionado de manera correlacionada,
asociados a la unión con ligandos y a la activación de proteína G.