Resumen de Caracterización funcional del factor de transcripción ZmZIM91 de maíz
Isabel Cristina Vélez Bermuúdez
La subunidad reguladora ?1 de la proteína quinasa de CK2 de maíz fue usada como anzuelo para realizar un cribado mediante doble híbrido de una librería de cDNA, construida a partir de mRNA de hoja de maíz joven sometida a tres horas de deshidratación. Entre las proteínas que interaccionaron con CK2, fue identificado un factor de transcripción putativo llamado ZmZIM91 (Tipo GATA/Zinc Finger). La proteína ZmZIM91 no había sido anteriormente caracterizada en maíz y la información conocida de sus homólogos en Arabidopsis era muy escasa y no proporcionaban datos acerca de las funciones específicas de este grupo de proteínas. Estudios filogenéticos permitieron demostrar que ZmZIM91 pertenecía a la familia TIFY, más concretamente a la subfamilia ZML, a esta gran familia también pertenecen las proteínas JAZ, las cuales han sido muy estudiadas tanto en Arabidopsis como en otras especies. Con el fin de realizar una caracterización molecular de ZmZIM91, en primer lugar, se estableció que esta proteína era sustrato de la proteína quinasa CK2 de maíz, la cual regula a este factor de transcripción a través de fosforilación tanto bajo tratamientos de sequía como de Metil Jasmonato (MeJA). Por otra parte, fueron llevados a cabo experimentos de pull-down, doble híbrido y complementación Bimolecular, los cuales arrojaron resultados como la interacción de ZmZIM91 con la subunidad reguladora ?1 de la proteína quinasa CK2, la dimerización de dicho factor y la interacción con las proteína JAZ, sin embargo se estableció que a diferencia de los JAZ, ZmZIM91 no puede interaccionar con COI1. Por otra parte, se realizaron experimentos de western de hojas de maíz silvestres usando el anticuerpo contra la proteína endógena ZmZIM91 y de sobreexpresión en protoplastos de maíz con aplicación de la hormona MeJA, al igual que MeJA y MG132, donde se observó que ZmZIM91 era degradada en presencia de MeJA a una hora y que su degradación era a través de la vía del proteasoma 26S. Mediante un ensayo de Protein-Array, se logró establecer que ZmZIM91 se podía unir a ADN directamente a través de los motivos GATA y GATC. Ensayos de Inmunoprecipitación de la Cromatina y secuenciación masiva paralela (ChIP-Seq) en planta, permitieron determinar genes diana del factor de transcripción ZmZIM91, siendo dos de ellos el maize caffeic acid O-methyltransferase (COMT) implicado en la biosíntesis de lignina y el gen de la DFR (A1) involucrado en la biosíntesis de los flavonoides, estos resultados fueron confirmados a través de ChIP-QPCR, donde fueron detectados como altamente enriquecidos, además mediante un experimento de expresión transciente en protoplastos de maíz, se pudo determinar que el factor de transcripción ZmZIM91 es un represor de COMT y A1, sugiriendo que ZmZIM91 tiene un papel extendido en la ruta de los fenilpropanoides y que además es un regulador negativo de dicha ruta. Experimentos de inmunoprecipitación de la Cromatina (ChIP) con aplicación de tratamiento con MeJA a una hora, confirmaron que en presencia de esta hormona, ZmZIM91 pierde capacidad de unión a los promotores de COMT y A1. Por otra parte, a través de ensayos de complementación Bimolecular se estableció la interacción del factor de transcripción ZmZIM91 con los factores ZmMYB31 y ZmMYB42 implicados en la regulación negativa de genes de la ruta de los fenilpropanoides, con los cuales podría estar actuando como un módulo regulador sobre promotores de genes como ZmCOMT y ZmA1.
