Péptidos geneticamente codificados como herramientas para el estudio de las modificaciones post-traduccionales en O-Glicoproteínas de Arabidopsis

ESTEVEZ J. M. & C. SOMERVILLE

Chascomus Buenos Aires

Congreso; XXVI Reunión de la Asociación Argentina de Fisiología Vegetal; 2006

Asociación Argentina de Fisiología Vegetal

Los arabinogalactanos asociados a proteínas (AGPs) y las extensinas pertenecen a un grupo de glicoproteinas/proteoglicanos conocidos como glicoproteinas ricas en hidroxiprolina (HRGPs). Estas proteínas están definidas por modificaciones post-translationales como la hidroxilación de las unidades de prolina por acción de las prolil 4-hidroxilasas (P4Hs) en el RE y la glicosilación de las unidades de hidroxiprolina (Hyp) en el RE-Golgi con cadenas cortas de arabinósidos o polisacáridos de tipo arabinogalactanos. El genoma de Arabidopsis contiene 11 posibles P4Hs y 47 AGPs junto con otros 19 genes de tipo extensinas. Aunque los roles biológicos específicos para cada HRGPs todavía no son claros, alguna funciones se han identificado para algunos AGPs, como el xilógeno, necesario para mediar en la interacción local célula-célula requerida para la diferenciación del xilema. Otros AGPs han sido implicado en la gametogénesis (AtAGP18), la unión de Agrobacterium (AtAGP17), señales del ácido abscisico (ABA) durante la germinación (AtAGP30) y la adhesión célula-célula (AtFLA4). Por su parte, las extensinas contribuyen a la arquitectura de la pared celular e incrementan la fuerza de tensión de la pared celular. La hipótesis de contigüidad de Hyp predice que la adición de glicanos en las unidades de Hyp esta dirigida por la secuencia proteica: regiones de residuos de Hyp contiguos son arabinosilados mientras que glicanos de tipo arabinogalactanos se dan en unidades no contiguas de Hyp. Con la idea de estudiar en detalle las modificaciones post-translaciones en este grupo de glicoconjugados se expresó una serie de genes codificantes de glicomodulos sintéticos con una secuencia señal en el extremo N-terminal y en el extremo C-terminal el tag EGFP (Enhance Green Fluorescent Protein) en Arabidopsis bajo el control del promotor 35S. Los péptidos están compuestos por motivos repetitivos de tipo AGPs (Ser-Pro, Val-Pro, Thr-Pro) y extensinas (Ser-Pro-Pro-Pro y Ser-Pro-Pro-Pro-Pro) y moléculas híbridas AGPs/extensinas. En este trabajo se presenta la expresión de 10 oligopéptidos diferentes conteniendo motivos de tipo AGP y extensinas en plantas de Arabidopsis. Esto permitió el análisis in planta de: (i) las modificaciones post-translacionales de los motivos HRGPs específicos en Arabidopsis, (ii) los patrones de expresión de los oligopeptidos in vivo e in vitro durante el desarrollo de la planta, y (iii) la localización subcelular en los diferentes tipos celulares. Estos experimentos revelaron que la expresión, secreción y degradación de estas moléculas en Arabidopsis es una proceso complejo que involucra diversos controles a nivel post-transcripcional y dependientes del desarrollo de la planta. El análisis de cada glicopéptido en estado puro permitió determinar el grado de hydroxilación y glicosilación de cada una de las construcciones en Arabidopsis y compararlo con los resultados obtenidos en células BY2 de tabaco.