Identificación de proteínas interactoras de una dehidrina ácida SK3 de Opuntia streptacantha

Abstract

"Las dehidrinas (DHNs) o el grupo 2 de las proteínas LEA (Late Embryogenesis Abundant), son proteínas intrínsecamente desordenadas y altamente hidrofílicas, que típicamente se acumulan durante los estadios tardíos del desarrollo de la semilla o se inducen en tejidos vegetativos durante condiciones de déficit hídrico. Se ha reportado que las DHNs se distribuyen en diversos compartimentos celulares como: el citosol, núcleo, cloroplastos, mitocondria, retículo endoplásmico y membrana plasmática. Diversos estudios apuntan a que sus funciones comunes son: la unión a fosfolípidos ácidos, iones, crioprotección y la estabilización de membranas o proteínas durante condiciones de estrés abiótico Sin embargo, su mecanismo de acción aún no está completamente entendido. Recientemente, nuestro grupo reportó que plantas transgénicas de Arabidopsis que sobreexpresan una dehidrina de Opuntia streptacantha (OpsDHN1) muestran un incremento en la tolerancia a estrés por congelamiento. Para identificar las proteínas que interactúan con OpsDHN1 a través de las cuales ejerce dicho efecto, llevamos a cabo un ensayo de doble híbrido basado en la técnica splitubiquitin, a través del cual identificamos posibles proteínas interactoras de la dehidrina de nopal (OpsDHN1). Dentro de estos interactores encontramos proteínas de membrana como: RPT2B, PIP2;2 y ARA-5 y proteínas de cloroplasto como: NPQ4. Además, identificamos mayoritariamente una proteína de función desconocida (At1g44920) que se localiza en el cloroplasto. Por otro lado, demostramos que la OpsDHN1 puede interactuar consigo misma, lo que sugiere la formación de dímeros de ésta. La identificación de estos posibles interactores, incluyendo a la propia OpsDHN1, nos proporciona una valiosa información respecto a la identidad de las proteínas con las cuales puede participar esta dehidrina; lo que nos podría llevar a entender mejor los mecanismos moleculares mediante los cuales llevan a cabo su función las dehidrinas."

"Dehydrins (DHNs) or group 2 LEA (Late Embryogenesis Abundant) proteins are intrinsically unstructured and highly hydrophilic proteins, they typically accumulate during the last stages of seed development or are induced in vegetative tissues under water stress conditions. It has been reported that DHNs are distributed in diverse cell compartments such as cytosol, nucleus, chloroplasts, mitochondria, endoplasmic reticulum and plasma membrane. Based on diverse genetic and transgenic studies it has been suggested that the common roles for dehydrins are binding to acidic phospholipids, to ions, cryoprotection and to stabilize membrane structures or proteins during abiotic stress conditions. Previously, our research group reported that transgenic Arabidopsis plants overexpressing a dehydrin from Opuntia streptacantha (OpsDHN1) show enhanced tolerance to freezing stress. In order to identify the OpsDHN1 interacting proteins through which it exerts this effect, we performed a yeast two-hybrid assay based on the split-ubiquitin technique, by which we identified potential interacting proteins of the dehydrin from cactus (OpsDHN1). Within these interactors are membrane proteins such as: RPT2B, PIP2;2 and ARA-5, and the chloroplast protein NPQ4. In addition, we identified an abundantly protein of unknown function (At1g44920) located in the chloroplast. Furthermore, we demonstrated that OpsDHN1 can interact with itself, suggesting the formation of homo-dimers. The identification of these potential interactors, including OpsDHN1 provides us with valuable information regarding the identity of the proteins with which dehydrin can participate and this could lead us to a better understanding of the molecular mechanisms by which dehydrins could perform their function."