Anàlisi de l’HMG-CoA reductasa d’Arabidopsis thaliana: implicació en la morfogènesi del reticle endoplasmàtic
[cat] L’enzim 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA reductasa o HMGR catalitza la reacció irreversible de reducció del HMG-CoA a mevalonat. Aquesta molècula, el mevalonat, es el primer intermediari específic de la ruta del mevalonat, una de les dues rutes biosintètiques de la síntesi de compostos isoprenoid...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2010 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/36210 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/36210 http://hdl.handle.net/10803/52096 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Arabidopsis thaliana HMG-CoA reductases Biologia molecular vegetal Metabolisme Reticle endoplasmàtic Efecte de l'estrès sobre les plantes |
| Sumario: | [cat] L’enzim 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA reductasa o HMGR catalitza la reacció irreversible de reducció del HMG-CoA a mevalonat. Aquesta molècula, el mevalonat, es el primer intermediari específic de la ruta del mevalonat, una de les dues rutes biosintètiques de la síntesi de compostos isoprenoides en plantes. Els isoprenoides, també anomenats terpenoides, son un grup de molècules molt diversificat, no nomes pel que respecta a la seva funció, sinó també en estructura. A les plantes, s’han descrit mes de 29000 isoprenoides, amb funcions que van des de la formació i manteniment dels teixits fins a l’adaptació al medi. L’HMGR has estat objecte d’una gran quantitat d’estudis a llevats I animals, I s’ha descrit com el pas limitant pel que fa a la ruta de síntesi de colesterol. En aquests dos tipus d’organisme, el control sobre l’activitat de l’HMGR es molt complex, incloent diversos mecanismes de regulació com ara fosforilació, proteòlisi regulada o control transcripcional. En plantes, es conegut que l’HMGR es l’enzim que catalitza el pas limitant en la biosíntesi d’isoprenoides de la ruta del MVA. Al genoma d’Arabidopsis thaliana, trobem dos gens que codifiquen per tres isoformes diferents de l’HMGR. Les dues isoformes codificades al gen HMG1, difereixen entre elles únicament en una regió extra de 50 aminoàcids a la zona N-terminal de la proteïna, i degut a aquesta diferencia, han estat nominades d’acord amb això. D’aquesta manera trobem HMGR1S o isoforma curta de la proteïna, i HMGR1L o isoforma llarga. Ambdues isoformes es troben localitzades a la membrana del reticle endoplasmàtic (RE) però, mentre HMGR1L es troba present en una distribució uniforme dins la xarxa de túbuls i cisternes d’aquest orgànul, HMGR1S s’acumula específicament en unes vesícules associades amb aquesta xarxa. Aquest punt va esser demostrat gracies a la utilització d’un marcador de RE. Plantes transgèniques transformades amb una construcció quimèrica on el domini catalític de l’HMGR1S ha estat substituït per la proteïna verda fluorescent (GFP) han mostrat que aquestes vesícules son especifiques dels cotiledons, i que tenen una morfologia fusiforme. Estructures similars van ser trobades en plantes transgèniques que expressen la proteïna quimèrica GFP-HDEL, un altre marcador de la xarxa de RE. Aquestes vesícules van ser nomenades ER-bodies, i se sap que estan implicades en defensa i adaptació al medi ambient. Experiments de colocalització in planta han permès establir que la HMGR es troba present en aqeusts ER-bodies, i per tant aquest enzim podria estar implicat en la morfogènesi del RE o en la síntesi d’isoprenoides específics per a defensa. Anàlisis bioquímics d’activitat enzimàtica especifica HMGR en cèl•lules d’Arabidopsis van mostrar que l’activitat es troba disminuïda en situacions d’estres, sigui aquest biòtic o abiòtic, suggerint un reclutament de molecules d’HMGR cap als ER-bodies. Els nostres resultats suggereixen que, l’HMGR, una proteïna molt estudiada a nivell enzimàtic, presenta una funció paral•lela important per a l’estructuració del RE, que alhora es important enfront la resposta de la planta a estres, sense descartar, però, que al mateix temps l’HMGR podria estar implicada en la creació d’un entorn subcel•lular específic on la captació d’altres proteïnes amb activitat enzimàtica podria portar a la síntesi de compostos isoprenoides específics. |
|---|