The S. cerevisiae protein phosphatase Ppz1
Els gens PPZ1 i PPZ2 de Saccharomyces cerevisiae codifiquen dues Ser/Thr fosfatases que només es troben en fongs. Els enzims Ppz tenen un domini catalític C-terminal molt conservat, relacionat amb el de la fosfatasa PP1c. Un tret característic de les fosfatases Ppz és la presència d'una regió N...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:281245 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/281245 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Llevats Levaduras Yeast Fosfatasa Phosphatase Toxicitat Toxicidad Toxicity Ciències Experimentals |
| Sumario: | Els gens PPZ1 i PPZ2 de Saccharomyces cerevisiae codifiquen dues Ser/Thr fosfatases que només es troben en fongs. Els enzims Ppz tenen un domini catalític C-terminal molt conservat, relacionat amb el de la fosfatasa PP1c. Un tret característic de les fosfatases Ppz és la presència d'una regió N-terminal més divergent i desestructurada que no té relació amb l'enzim PP1c. Notablement, aquesta regió presenta una Gly-2 adequada per ser N-miristilada, una modificació que associa les proteïnes a la membrana plasmàtica. Ppz1 és més rellevant biològicament que Ppz2, i és un factor determinant de la homeòstasi catiònica, ja que: a) regula negativament l'import d'alta afinitat de K+ inhibint els transportadors Trk, el principal sistema d'import de K+ en llevats, i b) reprimeix l'expressió del gen ENA1, una Na+/K+-ATPasa. Ppz1 té dues subunitats reguladores negatives, Vhs3 i Hal3, essent l'últim el principal inhibidor. Aquestes subunitats reguladores s'uneixen al domini catalític de la fosfatasa i inhibeixen la seva activitat enzimàtica. Curiosament, la Ppz1 s'ha descrit com a la proteïna més tòxica per a les cèl·lules de llevat quan se sobre-expressa i la seva toxicitat s'ha demostrat que depèn de l'activitat enzimàtica. En aquest treball hem volgut contribuir a elucidar els mecanismes darrere de la toxicitat d'aquesta fosfatasa. Primerament, presentem diversos experiments que donen suport i expandeixen els assajos de transcriptòmica i fosfoproteòmica de cèl·lules que sobre-expressen Ppz1. En aquest treball mostrem com la sobre-expressió de Ppz1 comporta una acumulació d'espècies reactives d'oxigen, causa danys en el DNA i provoca alteracions en l'estat de fosforilació d'algunes proteïnes requerides per l'adaptació a baixa glucosa. En segon lloc, hem descrit que part de la toxicitat deguda a l'excés d'activitat Ppz1 està causada per una alteració de la homeòstasi de cations monovalents. No obstant, aquest efecte no derivaria del seu rol com a regulador negatiu dels transportadors de K+ Trk1/Trk2, sinó que seria degut a una hiperactivació de Nha1, un antiportador de Na+/H+ que es troba a la membrana plasmàtica, i, potser a la inhibició de la H+-ATPasa Pma1. Per últim, hem estudiat la localització cel·lular de Ppz1 en diferents condicions de sobre-expressió. Ppz1 es troba essencialment a la membrana plasmàtica, mentre que Hal3 mostra una localització citosòlica. Sorprenenment, hem descobert que la sobre-expressió de la fosfatasa nativa i de Hal3 alhora indueix la internalització d'ambdues proteïnes a la membrana vacuolar. També mostrem evidències de com la disrupció d'aquesta internalització bloca l'efecte beneficiós de sobre-expressar Hal3 en cèl·lules en les que se sobre-expresa Ppz1. |
|---|