Cellular implications of alterations in potassium homeostasis in saccharomyces cerevisiae

Resumen

Los mecanismos de homeostasis de K+ y H+, aunque muy estudiados, siguen siendo procesos conocidos parcialmente. En el caso de la levadura, Saccharomyces cerevisiae, la salida de protones de la célula esta regulada por la H+-ATPasa Pma1p, cuyo funcionamiento depende de la entrada de potasio por medio de los transportadores de alta afinidad Trk1 y Trk2. Estudios genéticos han establecido que el transportador Trk1 esta activado por las quinasas Hal4/Sat4 y Hal5 e inhibido por las fosfatasas Ppz1 y Ppz2. En la relación con la integridad celular, demostramos que las cepas que carecen de los genes PPZ1 y PPZ2 muestran un aumento en la turgencia debido a una acumulación excesiva de potasio, que afecta tanto al tamaño celular como a la tolerancia a altas concentraciones de este ión en el medio externo. También demostramos que el incremento de la turgencia produce un estrés constante en la pared celular de estas cepas. Estos fenotipos son dependientes de la presencia de los genes que codifican los transportadores de potasio de alta afinidad, TRK1 y TRK2 y pueden ser rescatados por la presencia de un estabilizador osmótico. En una segunda parte del trabajo, hemos establecido que Trk1 esta localizado en subdominios de la membrana plasmática llamados "rafts". Además, demostramos que Ppz1 también está localizado en la membrana plasmática, que su localización subcelular se ve modulada según los niveles de expresión de Trk1 y que Ppz1 y Trk1 co-inmunoprecipitan in vivo. Por otro lado, Trk1 aparece fosforilado tanto in vivo como in vitro y su fosforilación in vivo está aumentada en mutantes ppz1 ppz2. Este conjunto de datos apoya la hipótesis que las fosfatasas Ppz son reguladores negativos del transportador de alta afinidad Trk1. Finalmente, observando la progresión del ciclo celular, hemos observado que los mutantes ppz1ppz2 son mas sensibles a agentes que dañan el DNA, presentan un retraso en el desarrollo de la fase S del ciclo celular, y tienen una m