Estudio bioquímico de las isoformas de las subunidades R y C de la proteína quinasa A de Mucor circinelloides y sus efectos en el desarrollo y la diferenciación

• Autores: Ocampo, Josefina
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Rossi, Silvia Graciela
• Materia: PKA; CAMP; LINKER I; MUCOR CIRCINELLOIDES; ISOFORMAS DE R; DIFERENCIACION; PKA; CAMP; LINKER I; MUCOR CIRCINELLOIDES; R SUBUNITS ISOFORMS; DIFFERENTIATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La vía de señalización por cAMP-proteína quinasa A (PKA) juega un rol importante en la regulación del desarrollo, crecimiento y virulencia en un variado número de hongos. La PKA está compuesta por un dímero de subunidades regulatorias (R) y dos subunidades catalíticas (C). La subunidad R posee una estructura modular con un dominio de dimerización y anclaje (D/D) en el extremo Nterminal y dos dominios de unión de cAMP en el extremo C-terminal, entre ambos se encuentra una zona bisagra que incluye el sitio inhibitorio (IS). A ambos lados del IS se definen el linker I y linker II. Nuestro modelo de estudio es el hongo Mucor circinelloides cuya holoenzima PKA se diferencia de las de otras especies por su mayor fuerza de interacción R-C. En esta tesis demostramos la participación del linker I en la interacción R-C y la importancia de su naturaleza química, dada por la presencia de un grupo residuos ácidos, para establecer la alta fuerza de interacción entre las subunidades. Definimos por primera vez en hongos la existencia de cuatro isoformas de subunidad R, PKAR1, PKAR2, PKAR3 Y PKAR4, las cuales se expresan en forma diferencial a lo largo del desarrollo de M. circinelloides. Mediante la construcción de dos cepas que poseen anulados los genes de pkaR1 y pkaR2 demostramos que cada una de las isoformas posee roles diferentes en la diferenciación y morfología del hongo. M. circinelloides también presenta múltiples isoformas de subunidad C, de las cuales hemos ahondado en el estudio de una en particular denominada PKAC. Caracterizamos la isoforma como una posible pseudoquinasa por las características de su secuencia aminoácidica y por la falta de actividad catalítica. Finalmente demostramos la existencia de variantes de R modificadas posttraduccionalmente por ubiquitinación, en particular se definieron isoformas multiubiquitinadas de alto PM y la monoubiquitinación de PKAR2.
The PKA signal transduction pathway plays an important role in growth, development, morphology and virulence of many fungi. PKA is composed of a dimer of regulatory subunits (R) and two catalytic subunits (C). The R subunits has a modular structure: a dimerization docking domain (D/D) at the N-terminus; two tandem cAMP binding domains at the C-terminal region (CNB) and a hinge variable region that includes an inhibitory sequence (IS). At both sides of the IS the regions linker I and linker II are defined. Our experimental model is the fungus Mucor circinelloides with a PKA holoenzyme that differs from other species for its high affinity interaction between R and C subunits. In this work we show the importance of linker I region in the R-C interaction and also the importance of its chemical nature in determining the high affinity interaction between its subunits. The existence of four R subunits isoforms, PKAR1, PKAR2, PKAR3 and PKAR4 is reported. These isoforms show a differential expression through M. circinelloides development. The construction of two strains with deletions in pkaR1 and pkaR2 genes, allowed to demonstrate the role of PKA in the regulation of morphological and cellular development.in M. circinelloides. This fungus also has multiple genes coding for C subunits; we have particularly studied the characteristics and the role of PKAC. This isoform has been characterized as a putative pseudokinase since it is catalytically inactive and has unusual aminoacidic sequence. Finally, we show that some R isoforms are modified post-translationally by ubiquitination, particularly the multiubiquitinated high molecular weight isoforms and the monoubiquitinated PKAR2.
Fil: Ocampo, Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.