Yago Andrés, Yolanda
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- PublicaciónRegulación de SnRK1 por fosforilación de la serina 364(Universitat Politècnica de València, 2025-02-19) Yago Andrés, Yolanda; Mulet Salort, José Miguel; Belda Palazón, Borja; Instituto Universitario Mixto de Biología Molecular y Celular de Plantas; Departamento de Biotecnología; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural[ES] Las plantas necesitan regular su homeostasis proteica para adaptarse a las condiciones cambiantes del ambiente y sobrevivir a diversos estreses. La proteína quinasa SnRK1 ( Sucrose non-fermenting-Related Kinase 1 ) es un regulador central de los niveles de energía en la planta, actuando a nivel de transcripción, traducción y metabolismo energético. Sin embargo, su ruta de señalización completa aún está por descubrir. Recientemente se ha demostrado que el cambio de localización subcelular de SnRK1 dependiente de SnRK2, es crucial para la inhibición de TOR y el crecimiento en respuesta a ácido abscísico (ABA). Basándonos en observaciones previas de nuestro laboratorio, planteamos la hipótesis de que la translocación de SnRK1 y/o la posterior inhibición de TOR en condiciones de ABA, podrían ser desencadenadas por la fosforilación de SnRK1 en un residuo específico de serina (S364), por uno o varios módulos de MPKs, incluido el compuesto por MKK3 y las MPKs de tipo C MPK1/2/7/14. Este trabajo final de máster tiene como objetivo proporcionar nuevos datos sobre la relevancia de la fosforilación de la S364 en la respuesta de las plantas a la escasez de agua (señalización de ABA). El estudio de la conservación de la S364 en diferentes especies vegetales, junto con la predicción del impacto de su fosforilación sobre la estructura de la proteína, indican que la S364 de SnRK1α1 está altamente conservada entre diversas especies vegetales y que su fosforilación no afectaría la estructura de la proteína. El análisis de la importancia fisiológica de esta fosforilación, realizado mediante el estudio del crecimiento y la localización subcelular de SnRK1α1 en condiciones control y de ABA, utilizando plantas transgénicas de Arabidopsis thaliana que expresan versiones fosfomiméticas (Ser a Asp) y fosfomutantes (Ser a Ala) de SnRK1α1, muestra que la fosfomutación y la fosfomimetización de la S364 afectarían tanto al crecimiento de la raíz principal como a su sensibilidad al ABA, aunque no alterarían la localización subcelular de la proteína. Además, la fosforilación de la S364 no afecta la actividad quinasa de una versión activada de SnRK1α1. En este trabajo, también se estudió el papel de la proteína MKK3 en la fosforilación de la S364 de SnRK1α1 in planta, así como su interacción genética con las SnRK2s. En condiciones favorables, los mutantes mkk3-1 presentan un mayor crecimiento de la raíz principal que no se correlaciona con una disminución de la fosforilación de la S364 en estas condiciones. El crecimiento de la raíz principal de mutantes mkk3-1 es completamente revertido por la pérdida de función de SnRK2.2 y SnRK2.3, lo que indica que éstas son dominantes sobre MKK3. Si bien los mutantes mkk3-1 podrían presentar niveles alterados de la fosforilación de la S364 en condiciones de ABA, esta alteración parece no ser significativa, ya que la pérdida de función de MKK3 parece no afectar la sensibilidad a ABA en cuanto al crecimiento de la raíz principal. Estos hallazgos, podrían descartar un papel relevante de MKK3 en la regulación del crecimiento a través de la fosforilación de la S364 de SnRK1α1. Finalmente, para explorar la regulación de la fosforilación de la S364 de SnRK1α1 por otras cascadas de MPKs y/o estímulos, se analizó esta fosforilación en respuesta al tratamiento con flg22, que simula una respuesta inmunitaria en las plantas al activar cascadas de MPKs, involucrando a MPK3/4/6/11. El tratamiento con flg22 causa un aumento de la fosforilación de la S364, que podría estar relacionado con un incremento en la actividad de la proteína. Estos resultados proporcionan nuevos datos sobre la regulación de SnRK1α1 y abren nuevas posibilidades para entender cómo las plantas coordinan respuestas a diferentes tipos de estrés, a través de la regulación de la fosforilación de SnRK1α1 en residuos clave como la serina 364.