Percepción del ambiente alcalino por Aspergillus nidulansel módulo receptor-transductor

Resumen

En los hongos filamentosos existe una ruta de transducción de la señal muy conservada, que responde a las variaciones alcalinas del pH ambiental. En Aspergillus nidulans esa ruta es conocida como la ruta pal y está formada por las proteínas PalA, PalB, PalC, PalF, PalH y PalI, además del factor de transcripción PacC. Cuando el ambiente se alcaliniza, la ruta Pal activa a PacC mediante el procesamiento proteolítico en dos pasos sucesivos de su forma inactiva, PacC72. El primer paso es dependiente del pH y de los componentes pal, dando lugar a PacC53, y el otro independiente del pH y de la ruta y está mediado por el proteasoma, dando lugar a PacC27. PacC27 es capaz de entrar a núcleo y activar genes necesarios en condiciones alcalinas y reprimir genes necesarios en condiciones ácidas. En la presente tesis se ha estudiado el rol y funcionamiento de PalH, que junto con PalI es una de las dos proteínas de la ruta pal que reside en la membrana plasmática, además de ser una proteína con siete hélices transmembrana que se asemeja topológicamente a los GPCRs. Se ha demostrado que es el receptor de pH ambiental. Además, se ha estudiado mediante mutagénesis dirigida una serie de residuos en las hélices 6 y 7 de PalH que se ha comprobado que son clave para la activación de PalH, posiblemente modulando la torsión producida en la hélice 6 por una prolina muy conservada. Asimismo, el análisis de los bucles extracelulares ha permitido establecer una serie de residuos como críticos para la señalización. Por otro lado, se ha descubierto que PalH se fosforila exclusivamente en condiciones alcalinas y se ha estudiado su papel fisiológico, llegándose a la conclusión de que, a diferencia de lo que ocurre en los GPCRs, la fosforilación no sirve para reclutar a la arrestina PalF y por tanto, no es esencial para la señalización. Otro punto importante en la presente tesis, es el hecho de haber demostrado de forma definitiva que la endocitosis de PalH no es necesaria para la señalización por pH, a través de distintos estudios con mutantes deficientes en la endocitosis. Por otra parte, se ha estudiado la localización subcelular de la arrestina PalF, descubriéndose como la primera arrestina que se localiza en la membrana plasmática sin necesidad de su receptor. Asimismo, PalH y PalF colaboran mutuamente para localizarse de forma más eficiente y estabilizarse en la membrana plasmática, hecho que no sucede entre PalF y PalI. Sin embargo, tanto PalI como PalF estabilizan al receptor en membrana plasmática. Por último, se ha demostrado el comportamiento del procesamiento de PacC en el estado estacionario, el cual llega a un equilibrio entre sus tres formas a lo largo del tiempo. Asimismo, tanto PalH como PalF también llegan con el tiempo a un equilibrio entre sus distintas formas. Además, se ha demostrado que PacX, una proteína con dedos de zinc, es un represor de PacC que se localiza en un foco dentro del núcleo independientemente del pH del ambiente.