La proteína G heterotrimerica de arabidopsis regula la defensa de la pared celular y la resistencia a hongos necrótrofos


Las proteínas G heterotriméricas son miembros de una superfamilia de proteínas que hidrolizan GTP (proteínas G), que funcionan como mediadores en la transducción de señales de desarrollo y de estímulos inducidos por estrés en mamíferos, levaduras y plantas. El heterotrímero de la proteína G está compuesto por las subunidades a, b y g (Ga, Gb y Gg), organizadas en un estructura muy conservada, que se encuentra formando un complejo con un receptor de 7 dominios transmembrana (7TMR). En plantas, la complejidad de las subunidades de la proteína G heterotrimérica y de los 7TMR es baja comparada con la descrita en metazoos (Temple and Jones, 2007). En Arabidopsis, sólo hay un gen para cada una de las subunidades Ga (GPA1) y Gb (AGB1) y tres para la subunidad Gg (Gg1- Gg3, AGG1, AGG2 and AGG3). Datos genéticos y bioquímicos sugieren una funcionalidad canónica en Arabidopsis de las subunidades Gb y Gg1/g2. Sin embargo, también se han descrito funciones no-redundantes y específicas de los dímeros Gbg1 y Gbg2.

El grupo del Dr. Antonio Molina ha demostrado ahora que Gb/AGB1 forma un dímero obligado con cualquiera de las subunidades Gg (g1/AGG1 y g2/AGG2) en el control de la resistencia de Arabidopsis a hongos necrótrofos, tales como Plectosphaerella cucumerina. Para caracterizar las bases moleculares de la resistencia a patógenos mediada por la proteína G heterotrimérica, este grupo del CBGP llevó a cabo un análisis comparativo transcriptómico del mutante agb1-1 y de plantas silvestres tras su inoculación con P. cucumerina. Este análisis, junto con estudios metabolómicos, demostraron que la resistencia mediada por la proteína G hetrotrimérica es independiente de rutas de defensa requeridas para la resistencia a hongos necrótrofos, tales como las mediadas por las hormonas ácido salicílico, etileno, jasmónico o ácido abscísico, o de la ruta de biosíntesis de metabolitos secundarios derivados del triptófano. Estas rutas no están bloqueadas en los mutantes agb1 y agg1 agg2. Notablemente, se comprobó que muchos de los genes que se encuentran regulados diferencialmente en las plantas agb1 estaban relacionados con funciones de pared celular, lo que también ocurría en el mutante agg1 agg2. Análisis bioquímicos y de espectroscopía de Fourier Transform InfraRed (FTIR) de las paredes celulares de los mutantes de las proteína G revelaron que el contenido de xilosa era menor en los mutantes agb1 y agg1 agg2 que en las plantas silvestres. Los resultados presentados en este artículo sugieren una funcionalidad canónica de las subunidades Gb y Gg1/g2 en el control de la respuesta inmune de Arabidopsis y en la regulación de la composición de su pared celular.



Publicación Original:

Delgado-Cerezo M, Sánchez-Rodríguez C, Escudero V, Miedes E, Fernández PV, Jordá L, Hernández-Blanco C, Sánchez-Vallet A, Bednarek P, Schulze-Lefert P, Somerville S, Estevez JM, Persson S, Molina A. (2012). "Arabidopsis heterotrimeric G-protein regulates cell wall defense and resistance to necrotrophic fungi. "Molecular Plant 5: 98-114.

 

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