ROL DEL EXTREMO C-TERMINAL DE LA ENZIMA FITOENO SINTASA EN LA REGULACIÓN DE LA CAROTENOGÉNESIS EN LA ARQUEA HALÓFILA HALOFERAX VOLCANII

RABINO, AGUSTÍN; POETSCH, ANSGAR; CERLETTI, MICAELA; PAGGI, ROBERTO A.; FERRARI, MARIA C.; DE CASTRO, ROSANA E.

Buenos Aires

Congreso; XIV Congreso Argentino de Microbiología General (XIV SAMIGE); 2019

organizadora: Asociación Argentina de Microbiología (AAM)

Introducción y Objetivos: Los carotenoides son compuestos isoprenoides coloreados (naranja-rojizo)sintetizados por las plantas, algas y microorganismos. Cumplen importantes funciones en todos los seres vivosy han recibido considerable atención por sus aplicaciones biotecnológicas y sus beneficios para la saludhumana. Las haloarqueas son microorganismos que habitan en ambientes hipersalinos (>1,5 M NaCl) y queproducen pigmentos de C50 denominados bacterioruberinas (Bctr). La ruta de biosíntesis de los carotenoidesestá conservada entre las haloarqueas y los organismos fotosintéticos y comienza con la conversión de dosmoléculas de pirofosfato de geranilgeranilo (GGPP) a fitoeno, compuesto precursor de todos los carotenoides.Este paso, considerado el punto regulatorio clave en la carotenogénesis, es catalizado por la enzima fitoenosintasa (PSY). Recientemente se reportó un mecanismo de regulación que involucra la degradación de PSYmediante proteasas ATP-dependientes como Clp (plantas) y LonB (haloarqueas). La proteasa Lon estáaltamente conservada en los tres dominios de la vida y, a pesar de su importancia en la fisiología celular, seconoce muy poco acerca de la manera en que reconoce sus blancos de acción. En Escherichia coli, LonAdegrada al inhibidor de la división celular SulA reconociendo una secuencia hidrofóbica de 20 aa ubicada en elextremo C-terminal de esta proteína. En base a estos antecedentes el objetivo de este trabajo fue validar larelevancia de la porción C-terminal de PSY como elemento regulador de la biosíntesis de carotenoides en lahaloarquea Haloferax volcanii.Materiales y Métodos: Se construyeron mutantes de H. volcanii que expresaban diferentes versiones de PSYtruncadas en el C-terminal: PSY entera (PSYwt), PSY -10 aa (S10), PSY -20 aa (S20) y PSY -34 aa (S34), y secaracterizaron en cuanto a su crecimiento, producción de pigmentos (Bctr) y contenido de PSY. Ademas, serealizó un alineamiento y búsqueda de motivos conservados (programas MEME y GLAM2) usando las secuenciasC-terminal de las PSY de diversas haloarqueas.Resultados: Las cepas S20 y S34 presentaron mayor contenido de Bctr (2 veces) que PSYwt, por el contrario,la cepa S10 mostró menor pigmentación (2 veces). Aplicando espectrometría de masa se determinó que lamayor pigmentación de S34 se correlacionó con un incremento en el contenido de proteína PSY (2,4 veces). Através de un análisis in silico, se encontró un motivo bastante conservado dentro de la región regulatoria clavede PSY: SR[HRV][HR][TG]RV[SED][GR][LW].Conclusiones: Estos resultados sugieren que el sitio de reconocimiento de PSY relevante para suestabilización/degradación se encuentra en la región -10 a -20 del extremo C-terminal. La remoción de losúltimos 10 aa del C-terminal podría dejar más expuesta esta región regulatoria, facilitando la degradación dePSY, y en consecuencia, reduciendo la pigmentación (cepa S10).