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Análisis estructural y funcional del sensor de nitrógeno PII de pino

N-acetil-L-glutamato quinasa (NAGK) es un enzima clave para la síntesis de arginina y poliaminas en plantas, y por tanto para el metabolismo del nitrógeno. Las proteínas PII actúan como sensores del estatus N/C y regulan la actividad de NAGK y otras proteínas en respuesta a los niveles de ATP/ADP y 2-oxoglutarato. NAGK resulta inhibida por la propia arginina. En este artículo se estudian las relaciones estructura-función de dos nuevas proteínas PII en Pinus pinaster (pino rodeno o negral), denominadas PpPIIa y PpPIIb. Mediante modelado tridimensional, expresión en bacteria y estudios enzimáticos, hemos analizado la regulación y la formación de complejos NAGK-PII. Una concentración alta de glutamina refuerza la interacción entre PpPIIa/PpPIIb y PpNAGK, paliando el efecto inhibitorio de la arginina. Por otra parte, los dos transcritos PII tienen diferente abundancia durante la embriogénesis y la germinación. Este estudio integra las posibles funciones de ambas proteínas PII en la regulación del metabolismo del nitrógeno.

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Modelo estructural de un dímero PpPIIa-NAGK. Ligandos de PpPIIa: Mg2+ (verde), ATP (rojo) y glutamina (violeta). Se muestra una molécula de N-acetilglutamato en el centro activo de NAGK (añil).

Publicación Original:

Llebrés, M.T., Pascual, M.B., Valle, C., de la Torre, F.N., Valderrama-Martin, J.M., Gómez, L., Avila, C., Cánovas, F.M. 2020. Structural and Functional Characteristics of Two Molecular Variants of the Nitrogen Sensor PII in Maritime Pine. Frontiers in Plant Science 11, 823. DOI: 10.3389/fpls.2020.00823

 

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