Identificación y caracterización de quinasas y fosfatasas de proteínas inducidas durante la tuberización de Solanum tuberosum

• Autores: Raíces, Marcela
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Téllez Iñón, María Teresa
• Materia: TUBERIZACION; SOLANUM TUBEROSUM; QUINASA DE PROTEINAS DEPENDIENTE DE CALCIO (CDPK); MIRISTOILACION; PALMITOILACION; FOSFORILACION; SACAROSA; FOSFATASA PP2A; TUBERIZATION; SOLANUM TUBEROSUM; CALCIUM-DEPENDENT PROTEIN KINASE(CDPK); MYRISTOYLATION; PALMITOYLATION; PHOSPHORYLATION; SUCROSE; PP2A PHOSPHATASE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo se estudiaron genes posiblemente involucrados en los procesos deseñalización relacionados con la tuberización. Se identificaron los genes StCDPK1, StCDPK2 y StCDPK3, que son los primeros miembros de la familia CDPK de Solanumtuberosum. En particular se caracterizó el gen StCDPK1 que codifica para una quinasa activa con todas las propiedades de las CDPKs. Se demostró que StCDPK1 semiristoíla in vitro y que su localización subcelular depende de miristoilación y palmitoilación. Por otra parte se determinó que existe una fuerte correlación entre la expresión de StCDPK1 y el engrosamiento del estolón. Mediante ensayos de hibridación in situ seobservó que StCDPK1 se expresa en el ápice de estolones inducidos a tuberizar. También se determinó que StCDPK3 se expresa diferencialmente en estolonestempranos. En ensayos de Western blot se identificaron dos CDPKs, de 55 y 60 kDa, cuyaexpresión correlaciona con la expresión de los genes StCDPK3 y StCDPK1 respectivamente. Se determinó que la actividad CDPK asociada a estolones tempranos y la actividad CDPK asociada a estolones inducidos poseen diferente especificidad de sustrato y distinta localización subcelular. Por otra parte se estudió el efecto de la sacarosa sobre la tuberización y sobre laexpresión de StCDPK1. Se determinó la importancia de las actividades quinasadurante la inducción de la tuberización inducida por sacarosa y se demostró que esteazúcar induce la expresión de StCDPK1 mediante un mecanismo que involucra laactividad de fosfatasas de la familia PP1/PP2A. Además, se identificó el gen StPP2A1c que codifica para la primer fosfatasa de lafamilia PP2A de Solanum tuberosum. Se determinó que el gen StPP2A1c se expresa diferencialmente durante la tuberización y, mediante ensayos de complementación enlevaduras, se demostró que este gen codifica para una fosfatasa funcional.
In this work we studied genes which are possiby involved in the signalling eventsleading to tuber development. The first members of Solanum tuberosum CDPK family, StCDPK1, StCDPK2 y StCDPK3, were identified. The gene StCDPK1, which encodesan active kinase with all the features of CDPKs, was characterized. It wasdemonstrated that StCDPK1 suffers myristoylation in vitro and that its subcellularlocalization depends on myristoylation and palmitoylation. On the other hand, a strong correlation between StCDPK1 expression and stolonswelling was established. Using in situ hybridization we observed that StCDPK1 isexpressed in the apical dome of tuberizing stolons. Moreover, StCDPK3 is differentiallyexpressed in early stolons. By Western blot assays, two CDPKs of 55 y 60 kDa which correlated with theexpression of StCDPK3 y StCDPK1 respectively, were detected. The CDPK activityassociated to early and induced stolons showed different substrate specificity andsubcellular localization. The effect of sucrose on tuberization and StCDPK1 expression was also analyzed. Theimportance of protein kinase activities during sucrose-induced tuber development wasestablished and the induction of StCDPK1 by sucrose, through a mechanism thatinvolves PP1/PP2A phosphatase activities,was demonstrated. Besides, we identified StPP2A1c, a gene that encodes the first phosphatase of the PP2A family in Solanum tuberosum. StPP2A1c was differentially expressed duringtuberization and encoded a functional phosphatase, as was observed in yeastcomplementation assays.
Fil: Raíces, Marcela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.