Aislamiento y caracterización del ligando del pistilo que interactúa con el sistema de receptores quinasa LePRK1 y LePRK2 de polen de Solanum lycopersicon (tomate)

• Autores: Wengier, Diego Leonardo
• Año de publicación: 2008
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Muschietti, Jorge Prometeo
• Materia: INTERACCION POLEN-PISTILO; TRANSDUCCION DE SEÑALES; PURIFICACION DE LIGANDO; RECEPTOR-LIGANDO; FOSFORILACION; POLLEN-PISTIL INTERACTIONS; SIGNAL TRANSDUCTION; LIGAND PURIFICATION; LIGAND-RECEPTOR; PHOSPHORYLATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los LePRKs son receptores quinasa que se localizan en la membrana plasmática de polen, posiblemente mediando interacciones polen-pistilo. Previamente, hemos demostrado que LePRK2 se encuentra fosforilada en polen maduro y germinado, y se desfosforila cuando microsomas de polen son incubados con extractos de estigma-estilo. Esto sugiere que por lo menos LePRK2 podría estar transduciendo una señal del pistilo a través de la actividad de LePRK2. En esta tesis, mostramos que la desfosforilación de LePRK2 está mediada por una molécula proveniente del pistilo resistente al tratamiento térmico, alcalino y proteasas. Basándonos en la desfosforilación de LePRK2, desarrollamos un protocolo de purificación con el cual obtuvimos un pico aislado de ~3550 Da (determinado por UV-MALDI-TOF MS) correspondiente a esta molécula peptídica que nombramos MrX. Con el fin de evaluar los efectos de MrX en tubos polínicos en crecimiento, realizamos ensayos de germinación in vitro en presencia de MrX parcialmente purificado y determinamos la longitud del tubo polínico como marcador del estado fisiológico. La adición de MrX al medio de germinación resultó en un aumento del largo del largo del tubo polínico en una forma dependiente de la dosis, mientras que las fracciones control no tuvieron efecto alguno. Nuestra hipótesis plantea que las interacciones polen-pistilo a través del complejo de LePRKs involucran la percepción de MrX por LePRK2, seguido de una desfosforilación de ésta y un incremento de la tasa de crecimiento del tubo polínico.
LePRK1 and LePRK2 are pollen specific receptor kinases that belong to a plasma membrane high molecular weight complex possibly involved in pollen-pistil interactions. Previously, we have shown that LePRK2 is phosphorylated in mature and germinated pollen grains, but is dephosphorylated when pollen microsomes are incubated with stigma-style extracts. This suggests that LePRK complex might be transducing a signal from pistils through LePRK2 activity. In this thesis, we show that LePRK2 dephosphorylation is mediated by a heat-, base- and protease-resistant molecule from pistils. Based on LePRK2 phosphorylation, we developed a purification protocol and obtained an isolated peak of ~3550 Da peptidic compound (as determined by UV-MALDI-TOF MS) that we named MrX. In order to assess the effects of MrX on growing pollen tubes, we did in vitro germination assays in the presence of partially purified fraction of MrX and determined pollen tube length as a marker of the physiological state. MrX addition to germination medium resulted in pollen tube length increase in a dose-dependent manner, but not when pollen grains were incubated with control fractions. We hypothesize that pollen-pistil interactions through LePRK complex involve MrX perception by LePRK2, followed by LePRK2 dephosphorylation and an increase in pollen tube growth rate.
Fil: Wengier, Diego Leonardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.