IQUIFIB   02644
INSTITUTO DE QUIMICA Y FISICOQUIMICA BIOLOGICAS "PROF. ALEJANDRO C. PALADINI"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
LA P5-ATPASA, SPF1P, MODIFICA LA TOLERANCIA AL ÁCIDO ACÉTICO Y LA VIABILIDAD DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE.
Autor/es:
SARBIA, NICOLÁS; SELLÉS, MARÍA CLARA; CORRADI, GERARDO RAÚL; ADAMO, HUGO PEDRO
Lugar:
corrientes
Reunión:
Jornada; XXI Jornadas de Jóvenes Investigadores de la AUGM; 2013
Institución organizadora:
Asociación de Universidades Grupo Montevideo
Resumen:
El envejecimiento celular es un proceso complejo que aún no es entendido completamente, en el que las macromoléculas acumulan daños que provocan la pérdida de su función y el consecuente aumento de la sensibilidad a los efectos desfavorables del estrés. Estudios recientes muestran que las proteínas de la familia P5-ATPasas modifican la respuesta celular al estrés. Las ATPasas de tipo P comprenden una gran superfamilia de proteínas, presentes tanto en procariotas como en eucariotas, que catalizan el transporte activo de cationes inorgánicos y otros sustratos a través de las membranas celulares. En humanos existen 5 genes que codifican P5-ATPasas denominados ATP13A1-A5. Mutaciones que conllevan la pérdida de función en ATP13A2 han sido asociadas con formas juveniles de la enfermedad de Parkinson. Saccharomyces cerevisiae contiene sólo dos genes que codifican P5-ATPasas: Yel031w que codifica para la proteína Spf1p o Cod1p y que corresponde al grupo P5A, y Yor291w que codifica para la proteína Ypk9p que pertenece al grupo P5B. En este trabajo se evaluó el crecimiento y la viabilidad de cuatro variantes S. cerevisiae: la variante BA, cepa control wild type BY4742 transformada con un vector para la expresión de GFP-Spf1p; la variante BI, cepa control wild type BY4742 transformada con un vector para la expresión de GFP-Spf1p-D487N; variante YA, knock out YEL031w, en la cual el gen codificante para la proteína Spf1p fue delecionado, transformada con un vector para la expresión de GFP-Spf1p; y la variante YI, knock out YEL031w, en la cual el gen codificante para la proteína Spf1p fue delecionado, transformada con un vector para la expresión de GFP-Spf1p-D487N. La fusión de Spf1p con la green fluorescent protein (GFP) no altera significativamente su capacidad catalítica a juzgar por la persistencia de su actividad ATPasa (1). La mutación D487N afecta el sitio de fosforilación de la enzima, generándose así una proteína incapaz de formar el intermediario fosforilado característico de las P-ATPasas y, en consecuencia, inactiva como transportador. La proliferación celular se estimó por el aumento de la densidad óptica (DO) a 600 nm. En medio mínimo (SD) sin leucina (drop-out) conteniendo 2% de glucosa, la DO máxima alcanzada por las variantes YA e YI fue alrededor del 50% de las de BA y BI. Sin embargo, BA y YA alcanzaron la DO máxima en 20 horas, mientras que BI y YI lo hicieron en alrededor del doble de tiempo. En un medio similar pero conteniendo 0,05% de glucosa, condiciones de estricta restricción calórica (RC), todas las variantes mostraron una velocidad de crecimiento comparable. Estos resultados sugieren que la función de Spf1p es más relevante a concentraciones altas de glucosa y en la fase estacionaria de la curva de crecimiento. En esas condiciones, como subproducto de la fermentación, se produce acido acético (AcH). La velocidad de envejecimiento y la consecuente pérdida de viabilidad son dependientes de numerosos factores ambientales. Para S. cerevisiae se conoce que la concentración de ácido acético (AcH) en el medio de cultivo es un factor crítico para el crecimiento y la viabilidad (2). El agregado de AcH al medio SD produjo una marcada inhibición del crecimiento. Las células YI fueron las más sensibles alcanzando el 50% de inhibición a 35 mM de AcH. En RC, el agregado de AcH tuvo un efecto bifásico. A concentraciones bajas (35-70 mM) se observó un aumento del crecimiento de BA, BI y YA, pero no de las células YI, las cuales carecen de actividad de Spf1p. Concentraciones mayores de AcH fueron inhibitorias. La ausencia de estimulación del crecimiento por bajas concentraciones de AcH en la variante YI sugiere que la falta de Spf1p dificulta la utilización del acetato. Por otro lado, la utilización del acetato como fuente de energía se lleva a cabo mediante la respiración celular. El efecto del AcH se investigó con más detalle analizando su acción sobre la viabilidad de cada una de las variantes estimada a partir de la cuantificación de las unidades formadoras de colonias (UFC) a distintos tiempos (tomando como 100% las UFC contadas al tercer día desde el inicio del experimento). En condiciones de RC, las células BA y BI conservaron entre un 80 y 100% de la viabilidad a los 41días, mientras que en las mismas condiciones la viabilidad de YA y YI fue menor del 20%. En estas condiciones, el agregado de 30 mM de AcH, aumentó la viabilidad de BA, BI, y YA pero disminuyó significativamente la de la variante YI, la cual presentó una viabilidad del 20% a los 21 días. En presencia de 100 mM AcH y SD (glucosa al 2%) no se observó crecimiento de ninguna de las variantes durante 5 días. Luego, todas las variantes mostraron un aumento paulatino de la DO. El tiempo (en días) que demoraron en reiniciar el crecimiento fue de 5, 9, 12 y 26 para BA, BI, YA y YI, respectivamente. En medio SD (glucosa al 2%) la viabilidad evaluada hasta los 12 días fue similar para todas las variantes. En presencia de 100 mM AcH la viabilidad disminuyó hasta alrededor del 20% a los 12 días, con la excepción de la cepa BA que no evidenció una caída significativa de la viabilidad durante el mismo tiempo. En su conjunto, los resultados sugieren que la ausencia de Spf1p dificulta la respiración celular y aumenta la sensibilidad a la acidificación en tanto el aumento de su función aumenta la tolerancia a la acidificación y promueve un aumento del tiempo de vida de S. cerevisiae. (Trabajo realizado con el aporte de subsidios de Universidad de Buenos Aires, ANPCyT y CONICET, Argentina) (1) Corradi, et al., (2012) ?Shadows of an Absent Partner: ATP Hydrolysis and Phosphoenzyme Turnover of the Spf1 (Sensitivity to Pichia farinosa killer toxin) P5-ATPase?. J. Biol. Chem. 287:30477-84. (2) Burtner, et al., (2009) ?A molecular mechanism of chronological ageing in yeast? Cell Cycle. 15:1256-70.