Role of the metacaspase AtMC1 in stress-triggered protein aggregate formation in yeast and plants

L’agregació de proteïnes és un fenomen generalitzat a les cèl·lules que es pot associar a condicions patològiques. La formació d’agregats de proteïnes és induïda per múltiples tipus d’estrès, inclosos temperatura, químic, de nutrients i l’envelliment. No obstant això, la maquinària que permet la for...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Li, Liang
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2021
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/673139
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/673139
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Proteostasi
Proteases
Proteasas
Metacaspases
Metacaspasas
Ciències Experimentals
576
Descripción
Sumario:L’agregació de proteïnes és un fenomen generalitzat a les cèl·lules que es pot associar a condicions patològiques. La formació d’agregats de proteïnes és induïda per múltiples tipus d’estrès, inclosos temperatura, químic, de nutrients i l’envelliment. No obstant això, la maquinària que permet la formació i deposició de proteïnes mal plegades en llocs específics de deposició és poc coneguda en les plantes. Les metacaspases són factors reguladors crítics que han demostrat que participen en els processos de mort i supervivència cel·lular. Per exemple, s’ha demostrat que la metacaspasa de Saccharomyces cerevisiae ScMCA1 és important per mantenir la proteòstasi cel·lular i limitar l’agregació de proteïnes. De la mateixa manera, la metacaspasa d’Arabidopsis thaliana AtMC1, actua com a regulador positiu de la mort cel·lular programada desencadenada per patògens i també té una funció homeostàtica a favor de la supervivència en plantes envellides en paral·lel a una funció similar a la supervivència de l’autofàgia. En aquesta tesi, hem utilitzat el llevat com a sistema model per analitzar el paper d’AtMC1 en l’agregació de proteïnes. Els nostres resultats mostren que l’AtMC1 es localitza conjuntament amb marcadors d’agregats en llocs de deposició d’agregats en llevats durant l’estrès i l’envelliment. Es requereix AtMC1 per a una eliminació eficient de proteïnes terminalment mal plegades en llevats i aquest paper és conservat evolutivament. A més, aprofitant els amplis coneixements sobre control de qualitat de proteïnes i agregació de proteïnes en llevats, hem generat i caracteritzat nous marcadors d’agregació de proteïnes en plantes. Hem identificat els ortòlegs d’Arabidopsis del marcador d’agregats proteics en llevat ScHSP104 i ScUBC9TS, AtHSP101 i AtSCE1TS, respectivament. Mitjançant aquests marcadors, hem caracteritzat la funció d’AtMC1 en el procés d’agregació de proteïnes desencadenada per estrès en plantes. Els nostres resultats mostren que la manca d’AtMC1 condueix a un augment de l’acumulació d’agregats de proteïnes durant l’estrès per calor i l’atac de patògens. També hem trobat que l’AtMC1 co-localitza i co-immunoprecipita amb AtHSP101 in planta. En resum, aquest treball proporciona una visió més profunda de la funció AtMC1 en el control de qualitat de proteïnes en plantes. Aquestes dades poden contribuir a l’aclariment dels mecanismes que controlen l’agregació de proteïnes en plantes que poden ajudar a desenvolupar noves estratègies per lluitar contra l’estrès ambiental al camp.