Relaciones estructura -función del sensor de ca2+ sos3 de Arabidopsis Thaliana

• Autores: Elena García Martín
• Directores de la Tesis: Francisco Javier Quintero Toscano (dir. tes.), José Manuel Pardo Prieto (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Número de páginas: 200
• Tribunal Calificador de la Tesis: Ramón Serrano Salom (presid.), Cristina Echevarría Ruiz de Vargas (secret.), Miguel A. Botella (voc.), Maria Pilar Rodríguez Rosales (voc.), Beatríz Cubero Garcia (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • El mantenimiento de una correcta homeostasis iónica es crucial para la adaptación de las plantas a un ambiente salino. Las proteínas de la denominada ruta SOS de plantas (SOS1/SOS2/SOS3) desarrollan un papel esencial en este proceso. Inicialmente se propuso un modelo sencillo que sugiere que el sensor CBL4(SOS3) responde a la señal de Ca2+ producida por el estrés salino interaccionando con la proteín quinasa CIPK24(SOS2) liberándola de su estado basal de autoinhibición para permitir que fosforile y active al antiportador Na+/H+ SOS1 de la membrana plasmática (Halfter et al., 2000; Guo et al., 2001; Guo et al., 2004; Qiu et al., 2002; Quintero et al., 2002). No obstante, hay evidencias que indican que el funcionamiento de esta ruta debe ser más complejo. De hecho, en esta Tesis se ha determinado la existencia de una interacción adicional no conocida entre las proteínas SOS1 y SOS3, identificándose además el sitio de unión entre ambas. La región de SOS1 implicada en la interacción con SOS3, está comprendida entre los aminoácidos 460 y 482 de SOS1, en el comienzo de la región citosólica del extremo C-terminal. En condiciones de estrés salino, la interacción SOS1/SOS3 es necesaria para mantener los niveles del antiportador SOS1 en la membrana plasmática.

    Debido a la importancia de la proteína SOS3 en la ruta SOS junto con el hallazgo de la interacción directa SOS1/SOS3, se ha profundizado en el conocimiento de las características funcionales y estructurales de SOS3. La proteína SOS3 posee una secuencia consenso para la miristoilación de su extremo N-terminal (MGCSVSKKKKK) (Liu y Zhu, 1998) y un residuo de cisteína adyacente que podría ser un candidato para la palmitoilación. La acilación (miristoilación y/o palmitoilación) es una modificación lipídica que por lo general facilita la asociación de las proteínas con las membranas celulares y favorece que ejerzan su función en compartimentos celulares específicos. Junto con la acilación, las proteínas CBL son modificadas por fosforilación. Se ha demostrado, que existe un residuo de serina localizado muy cerca del extremo C-terminal que es fosforilado por las proteín quinasas CIPK, con las que interactúan (Lin et al., 2009; Du et al., 2011; Hashimoto et al., 2012). Además, SOS3 posee una secuencia de polilisinas que puede favorecer la asociación de esta proteína con la membrana plasmática. En esta Tesis, se ha analizado exhaustivamente el efecto que tienen las acilaciones, el dominio polibásico y las fosforilaciones sobre la función y localización de SOS3, y en consecuencia, cómo repercuten en la activación de la ruta SOS. La fosforilación de la serina 205 de SOS3 por SOS2 no tiene ningún efecto medible sobre la regulación y activación del antiportador SOS1 en los ensayos realizados. La miristoilación de SOS3 en la glicina 2 es necesaria para el anclaje a la membrana plasmática del complejo SOS2/SOS3, donde fosforila y activa al transportador SOS1, lo que explica la importancia de la miristoilación en su función. El dominio polibásico del N-terminal de SOS3 es esencial para la interacción directa con SOS1 y para mantener al transportador en la membrana plasmática en condiciones de estrés salino. Por su parte, la palmitoilación de la cisteína 3 de SOS3 contribuye a la activación de la ruta SOS pero no es esencial. Sin embargo, es un proceso básico para su importación al núcleo. Además, se han identificado en la secuencia de SOS3 dos señales de exportación nuclear (NES), aunque hasta la fecha no se ha obtenido un resultado concluyente de la funcionalidad de estos dominios.