La proteasa lonb controla la forma y división celular en la haloarquea Haloferax volcanii

CERLETTI, M.; TROTSCHEL, C.; PAGGI, R.A.; POETSCH, A.; FERRARI, M.C.; CESARI, A.; DE CASTRO, R.E

Rosario -Santa Fe

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología.ALAM; 2016

ALAM

La proteasa ATP‐dependiente Lon está presente en la mayoría de los organismos y ha sido ampliamente estudiada en bacterias y eucariotas(LonA, enzima soluble). En bacterias es importante para la homeostasis celular, mediando la degradación de polipéptidos anormales y proteínasregulatorias, mientras que en eucariotas se la ha relacionado con enfermedades humanas como Alzheimer y Parkinson. Mutantes de E. colideficientes en Lon presentan defectos en la división celular y forman filamentos luego de la exposición a luz UV‐B a causa de la estabilización deSulA (sustrato de Lon). SulA inhibe la polimerización de FtsZ, proteína que forma el anillo Z en el sitio de la división celular. En las arqueas existeuna variante de Lon asociada a la membrana (LonB) cuyo rol biológico y sustratos endógenos no han sido determinados. Hemos demostradoque esta proteasa es esencial para la supervivencia de la haloarquea Haloferax volcanii y que una deficiencia en la misma afecta diversosprocesos incluyendo la forma celular y velocidad de crecimiento. En base a estos antecedentes y dado que en las arqueas existen homólogos deFtsZ, el objeto de este estudio fue evaluar el rol de LonB en la morfología y división celular de H. volcanii. Se analizó la morfología pormicroscopía de contraste de fase de mutantes de E. coli Δlon complementadas o no con la proteasa LonB de H. volcanii (HvLonB) luego deexposición a UV‐B. Las células que expresaban HvLonB revirtieron parcialmente el fenotipo formando filamentos más cortos. También se analizóel efecto de UV sobre la morfología de una mutante de H. volcanii deficiente en Lon (cepa HvLon2). Las células mutantes mostraron ser másalargadas evidenciándose la formación de filamentos cortos en contraste con la cepa wt. Este efecto se revirtió expresando la proteasa HvLonBen trans. Para cuantificar la variación morfológica en HvLon2 en respuesta a UV, las células se tiñeron con naranja de acridina y se analizaronpor citometría de flujo. Las células de H. volcanii mostraron diferencias significativas en tamaño dependiendo del contenido de LonB. El análisisdel recambio del proteoma de H. volcanii indicó que la síntesis y/o degradación de varias proteínas de la familia FtsZ (involucradas en la divisióny/o morfología celular) se ven afectadas dependiendo de la expresión de LonB. En conclusión, la complementación del fenotipo de la mutanteΔlon de E. coli con la proteasa Lon arqueana, los defectos morfológicos observados en las mutantes LonB de H. volcanii y el recambio deproteínas tipo‐FtsZ indican que LonB está involucrada (directa o indirectamente) en el control de la división celular y/o morfología en la arqueaH. volcanii.