INVESTIGADORES
SANTA MARIA Guillermo Esteban
congresos y reuniones científicas
Título:
REGULACION DEL TRANSPORTADOR DE POTASIO HvHAK1: ESTUDIOS EN LEVADURAS
Autor/es:
FABIANA FULGENZI Y GUILLERMO SANTA-MARÍA
Lugar:
Santa Rosa, La Pampa
Reunión:
Congreso; XXV Reunión Nacional de Fisiología Vegetal; 2004
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal
Resumen:
REGULACION DEL TRANSPORTADOR DE POTASIO HvHAK1: ESTUDIOS EN LEVADURAS Fabiana Fulgenzi1 y Guillermo Santa-María1. frfulgenzi@yahoo.com.ar 1-Instituto de Investigaciones Biotecnológicas, UNSAM-CONICET. INTI, Edificio 24. Avda Gral Paz s/n. San Martín. CP 1650. Provincia de Buenos Aires. HvHAK1 es un transportador de cebada (Hordeum vulgare) que provee un camino mayoritario para la entrada de potasio en gramíneas. Este aserto descansa, por un lado, en que el sitio de expresión del mRNA ocurre en la epidermis de la raíz. Por otro lado, el cDNA de HvHAK1 restituye a la cepa WD3 de S. cerevisiae -defectiva en el transporte de  K+ de alta afinidad- la capacidad de crecer en un medio diluido en este elemento. Mas aún, las propiedades cinéticas exhibidas por HvHAK1 en este sistema heterólogo son coincidentes con aquellas observadas por Epstein et al cuarenta años atrás. HvHAK1 es regulado a nivel transcripcional (Santa-María et al., 1997; Peralta & Santa-María, no publicado). Se desconoce, sin embargo, si este transportador es también objeto de  una regulación post-traduccional. En fecha reciente, se ha observado que tal tipo de regulación es importante para algunos transportadores de nitrato (Liu & Tsay, 2003). Nuestro objetivo ha sido evaluar si HvHAK1 sufre algún tipo de modulación por el nivel de suministro de K+. Para ello estudiamos el efecto del ayuno de este nutriente sobre las propiedades de transporte de rubidio, un análogo del K+ para este tipo de transportador, en la cepa WD3 transformada con HvHAK1. Al estimar la entrada de Rb+ desde una solución 100 µM Rb+, se observó que la misma aumenta marcadamente en función del tiempo de ayuno de K+.  Tres horas después del pasaje a un medio sin agregado de K+ se alcanzaron valores de entrada de Rb+ entre 3 y 4 veces superiores respecto del observado en células no ayunadas. Se observó que esta activación es reversible ya que suministrando 30 mM de KCl a levaduras ayunadas por 3,5 horas la entrada de Rb+ disminuyó notoriamente.  Con el objeto de determinar si estos cambios de la entrada de Rb+ se deben a la interconversión de HvHAK1 de una modalidad  monofásica a una bifásica, comparamos la entrada de Rb+ en células WD3 y células WD3 que expresan HvHAK1 a dos tiempos de ayuno de K+ (15 y 210 min) y en dos concentraciones de Rb+  (200 y 20000 µM) durante la medición. Estos experimentos mostraron que la regulación observada no implica un comportamiento dual, actuando HvHAK1 como un transportador de alta afinidad. Luego analizamos si la modulación positiva del transporte de alta afinidad se debe a un cambio en la capacidad máxima de transporte (Vmax) o en la Km. Hallamos que el ayuno de K+ conduce a un marcado aumento de la Vmax y –lo que es sorprendente- a un aumento pequeño pero significativo de la Km. Este tipo de modulación no ha sido previamente descripta en transportadores de plantas. Finalmente procuramos determinar cual es la naturaleza de la señal que, en levaduras, conduce a esta modulación. Para ello estudiamos la relación entre los niveles externos de suministro de K+ y sodio sobre la activación del transporte de Rb+. Nuestros resultados son consistentes con la hipótesis de que no sería el nivel endógeno, sino el cambio del nivel externo de K+, el que actuaría como disparador del proceso. Por otro lado un alto nivel endógeno de Na+ conduce a la supresión de la activación. Cabe preguntarse si esta modulación es operativa en plantas. Epstein, E., et al. 1963. Proc. Natl Acad Sci USA 49: 684-692. Liu, K-H & Tsay Y-F. 2003. EMBO J 22: 1005-1013. Santa-María, G.E., et al. 1997. Plant Cell 9: 2281-2289.