Study of the biological functions of the nonessential regulatory subunits of the protein phosphatase Glc7 in the yeast Saccharomyces cerevisiae

• Autores: Jofre Ferrer-Dalmau Falgueras
• Directores de la Tesis: Antonio Casamayor Gracia (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquín Ariño Carmona (presid.), Pascual Sanz Bigorra (secret.), José Antonio Prieto Alamán (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD  TESEO 
• Resumen

  • L’única subunitat catalítica de PP1 en S. cereivisiae, Glc7, interacciona amb un mínim de 31 subunitats reguladores que li permeten regular tot el ventall de funcions. En aquesta tesis, hem estudiat les soques delecionades per cadascuna de les 21 subunitats reguladores no essencials de Glc7 realitzant-ne tant l’anàlisi fenotípic com transcripcional. Aquest estudi a gran escala ens ha permès determinar nous fenotips i perfils transcripcionals desconeguts, a més, ens ha permès focalitzar en dues subunitats reguladores: Ref2 i Reg1. En aquesta tesi, demostrem que Ref2, una subunitat reguladora necessària pel processament i maduració dels mRNA i/o dels snoRNAs, és necessària pel correcte funcionament de la homeòstasis iònica. Les cèl·lules delecionades per REF2 presenten un fenotip de sensibilitat a cations que és depenent de la unió de Glc7 implicant una nova funció del complex Glc7-Ref2. Ref2 forma part del complex holo-CPF (Cleavage Poly(A)denylation Factor), on la majoria de components són essencials per la supervivència cel·lular. Per aquesta raó, es van estudiar cèl·lules que contenien al·lels termo-sensibles dels components del holo-CPF a temperatures semi-restrictives ens ha permès determinar que aquest complex no està involucrat en la l’homeòstasi iònica. Malgrat aquesta funció separada entre el complex holo-CPF i Ref2, mutants en ambdós presenta sensibilitat a agents d’estrès en la integritat de la paret cel·lular. Tant la deleció de REF2 com els mutants en els components de la via de la integritat de la paret cel·lular presenten una sensibilitat additiva implicant una sinèrgia en l’adaptació a agents estressors de la paret cel·lular. Les cèl·lules ref2 presenten una aneuploïdia, implicant una duplicació en diversos cromosomes, amb una duplicació en el cromosoma XII comuna en el fons genètic BY4741. Aquesta aneuploïdia és deguda a la no unió de Glc7 en el holo-CPF. Diploides homozigots delecionats pel gen REF2 no són capaços d’esporular, possiblement per una mala segregació dels cromosomes en la meiosi, perquè aquestes cèl·lules no són defectives en els primers passos de la meiosi. L’altre fenotip estudiat en el mutant ref2 és la resposta a proteïnes mal plegades (UPR). Les cèl·lules ref2 són tolerants a tunicamicina possiblement degut a l’aneuploïdia. L’estudi evolutiu d’una soca salvatge al llarg de 120 generacions amb la presència continua de tunicamicina va demostrar que com a primer pas adaptatiu implica la duplicació del cromosoma II i; la resposta a llarg termini implica la pèrdua de la duplicació en el cromosoma II i la inducció específica de certs gens, entre ells les bombes de resistència a drogues pleiotròpiques. Reg1, la subunitat reguladora de Glc7 implicada en la regulació negativa dels gens repressor de glucosa defosforilant Snf1, presenta un fenotip de sensibilitat a agents que provoquen l’acumulació de proteïnes mal plegades, com la tunicamicina. Aquest fenotip coincideix amb l’al·lel glc7-109, que no permet la unió de les subunitats reguladores a Glc7, relacionant l’UPR i la regulació de la cinasa Ire1. Els nostres resultats indiquen que tant la hiperactivació de Snf1 com la sobreexpressió de proteïnes SNf1 constitutivament hiperactivades en el mutant reg1 inclús incrementen la seva sensibilitat a tunicamicina. Finalment, l’anàlisi dels mutants en els components de la via Snf1 ens ha permès determinar que la falta de RIM101 provoca una sensibilitat a tunicamicina, possiblement a la impossibilitat d’expressió de PMR1, una bomba d’alta afinitat necessària pel transport de Ca2+/Mn2+ al Golgi essencial per la UPR. En resum, els nostres resultats ens han permès descriure noves funcions per Ref2, incloent l’homeòstasi iònica i la regulació de la integritat de la paret cel·lular. Per l’altre costat, hem destapat una nova funció de Reg1 en la regulació a proteïnes mal plegades.