Dilucidación de las propiedades de una acuaporina PIP1 a través de su co-expresión con una PIP2 silente para el transporte de agua

AGUSTIN YANEFF; MERCEDES MARQUEZ; KARINA ALLEVA; GABRIELA AMODEO

Buenos, Aires

Congreso; XLReunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2011

Sociedad Argenina de Biofísica

Dentro de las acuaporinas (PIPs) que se expresan en la membrana plasmática de vegetales existen dos subtipos: PIP1 y PIP2. Si bien ambas presentan alta similitud de secuencia, mientras las PIP2 expresadas hasta ahora en oocitos de Xenopus aumentan la permeabilidad osmótica (Pf) de la membrana, las PIP1 lo hacen con muy baja eficiencia, a menos que se la co-exprese junto con una PIP21. Esta diferencia impide conocer las propiedades intrínsecas de las PIP1 y abre interrogantes: ¿Cuál es la capacidad de transporte de agua de las PIP1? ¿El aumento de la Pf observado en la co-expresión PIP1-PIP2 es una respuesta sinergística? ¿Cuál es la interacción entre ambas? Nuestra estrategia consistió en utilizar dos PIP de Fragaria x ananassa, caracterizadas previamente2 (FaPIP1;1 y FaPIP2;1) y generar mutantes de FaPIP2;1 con restricción en su capacidad de transportar agua. Además, dada la alta y conservada respuesta de bloqueo del pasaje de agua por acidificación citoplasmática de las PIP tanto solas como co-expresadas3, utilizamos esta respuesta regulatoria para estudiar la interacción PIP1-PIP2 y de las mutantes. Los ensayos de Pf de dos mutantes planteadas (N228D y S121A) mostraron que si bien ninguna de las dos posee capacidad de transportar agua, al ser co-expresadas por separado con FaPIP1 registran un aumento de Pf similar al que se produce cuando se co-expresan FaPIP1;1-FaPIP2;1. Asimismo, la mutante S121A demostró no transportar agua a ningún pH mientras que la co-expresión FaPIP1;1-S121A exhibió un desplazamiento del EC50 (6,9) similar al de la co-expresión FaPIP2;1-FaPIP1;1 (6,7). Estos resultados en su conjunto son las primeras evidencias en la literatura de que no solo una PIP1 es capaz de aumentar significativamente la Pf sino que además la coexpresión de PIPs no genera una respuesta sinérgica en tanto al transporte de agua pero si la ratifica en tanto a su respuesta regulatoria por pH. 1. Fetter K. et al., (2004) Interactions between plasma membrane aquaporins modulate their water channel activity. Plant Cell 16:215–228 2. Alleva K. et al., (2010). Cloning, functional characterization, and co-expression studies of a novel aquaporin (FaPIP2;1) of strawberry fruit. J Exp Bot 61:3935–3945 3. Bellati J. et al., (2010). Intracellular pH sensing is altered by plasma membrane PIP