[ca] Les modificacions post-traduccionals (PTM) de les proteïnes mitjançant SUMO (Small Ubiquitin-like Modifier) són una forma de regulació de diferents funcions cel·lulars, com ara la transcripció o la reparació de l'ADN. SUMO pertany a la superfamília de proteïnes modificadores similars a la ubiquitina (UbL). Aquestes proteïnes estan formades per petits dominis proteics homòlegs, que s'uneixen a les proteïnes diana mitjançant la formació d'un enllaç isopeptídic entre els residus lisina del substrat i el C-terminal del modificador UbL. Aquesta reacció requereix la participació d'una cascada enzimàtica depenent de l'ATP formada pels enzims E1, E2 i E3. Els complexos de Manteniment Estructural dels Cromosomes (SMC, per les sigles en anglès) són heterodímers amb forma d'anell formats per dues proteïnes SMC i un nombre diferent de proteïnes satèl·lit. Els organismes eucariotes expressen tres complexos SMC: la cohesina, que manté les connexions entre les cromàtides germanes; la condensina, que compacta els cromosomes; i el Smc5/6, que promou la disjunció cromosòmica. Nse2 és una subunitat del complex Smc5/6 que posseeix activitat SUMO E3 lligasa a causa de la presència d'un domini SP-RING que activa el tioèster E2-SUMO per a passar-ho al substrat. En aquesta tesi, primer mostrem el disseny, la purificació del subcomplex i els primers intents de cristal·lització de construccions truncades del complex Smc5/6 humà. En segon lloc, demostrem la potenciació de l'activitat SUMO E3 lligasa de Nse2 després de la unió de l'ADN a una regió carregada positivament al domini arm de Smc5, revelant un mecanisme per restringir la SUMOilació a les proximitats d'aquelles molècules de Smc5/6-Nse2 unides a l'ADN. En tercer lloc, presentem l'estructura cristal·lina de Nse2/Smc5 en complex amb el tioèster carregat d'E2-SUMO, revelant els detalls estructurals d'aquesta interfície múltiple de proteïnes E2-E3. Finalment, descrivim el paper de dos motius similars a SIM (SUMO-Interacting Motif) a Nse2, que es reestructuren a l'unir-se al SUMO donant i al SUMO del costat de l'E2 durant la reacció de descàrrega dependent d'E3, revelant el mecanisme enzimàtic de la Nse2 SUMO E3 lligasa.

[es] Las modificaciones postraduccionales (PTM) de las proteínas por medio de SUMO (Small Ubiquitin-like Modifier) son una forma de regulación de diferentes funciones celulares, como por ejemplo la transcripción o la reparación del ADN. SUMO pertenece a la superfamilia de proteínas modificadoras similares a la ubiquitina (UbL). Estas proteínas están formadas por pequeños dominios proteicos homólogos, que se unen a las proteínas diana mediante la formación de un enlace isopeptídico entre los residuos de lisina del sustrato y el C-terminal del modificador UbL. Esta reacción requiere la participación de una cascada enzimática dependiente de ATP compuesta por enzimas E1, E2 y E3. Los complejos de Mantenimiento Estructural de los Cromosomas (SMC, por sus siglas en inglés) son heterodímeros con forma de anillo formados por dos proteínas SMC y un número distinto de proteínas satélite. Los organismos eucariotas expresan tres complejos SMC: la cohesina, que mantiene las conexiones entre las cromátidas hermanas; la condensina, que compacta los cromosomas; y el Smc5/6, que promueve la disyunción cromosómica. Nse2 es una subunidad del complejo Smc5/6 que posee actividad SUMO E3 ligasa debido a la presencia de un dominio SP-RING que activa el tioéster E2-SUMO para su posterior descarga en el sustrato. En la presente tesis, primero mostramos el diseño, la purificación del subcomplejo y los primeros intentos de cristalización de construcciones truncadas del complejo Smc5/6 humano. En segundo lugar, demostramos la potenciación de la actividad SUMO E3 ligasa de Nse2 tras la unión del ADN a una región cargada positivamente en el dominio arm de Smc5, revelando un mecanismo para restringir la SUMOilación a las proximidades de aquellas moléculas de Smc5/6-Nse2 unidas al ADN. En tercer lugar, presentamos la estructura cristalina de Nse2/Smc5 en complejo con el tioéster cargado de E2-SUMO, revelando los detalles estructurales de esta interfaz múltiple de proteínas E2-E3. Finalmente, describimos el papel de dos motivos similares a SIM (SUMO-Interacting Motif) en Nse2, que se reestructuran al unirse al SUMO donante y al SUMO del lado de la E2 durante la reacción de descarga dependiente de E3, revelando el mecanismo enzimático de la Nse2 SUMO E3 ligasa.