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Proyectos de investigación

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Interacciones de la proteína N-acetylglucosamina kinasa con diferentes elementos de regulación génica en Yarrowia lipolytica

XVIII Concurso Nacional para la Adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia

Interactoma: implicaciones patológicas

Investigador Principal: Carlos Gancedo Rodríguez

Centro de investigación o Institución: Instituto de Investigaciones Biomédicas "Alberto Sols". CSIC-Universidad Autónoma de Madrid.

Sinopsis

El objetivo principal del proyecto ha sido elucidar el posible papel moonlighting de la enzima N-acetil glucosamina (NAGA) kinasa de la levadura no-convencional Yarrowia lipolytica.

La función moonlighting de la NAGA kinasa (YlNag5) se sospechó por cambios en la expresión de genes codificantes de enzimas de la vía catabólica de NAGA (genes NAG) en un mutante carente del gen YlNAG5. La obtención de un doble mutante Ylnag5 Ylngt1 (carente del transportador de NAGA) mostró que la alteración de la expresión de los genes NAG no se debe a la acumulación interna de NAGA.

Para comprobar si las funciones enzimática y reguladora de YlNag5 se podían separar se expresaron NAGA kinasas heterólogas y variantes de YlNAG5 con diferentes epitopos en un
mutante Ylnag5. Los resultados apuntaron a que era posible separar ambas funciones. Para obtener evidencia adicional se generó una genoteca de variantes de YlNAG5 mutagenizado al azar. Nuestros resultados son consistentes con una función moonlighting para YlNag5.

Adicionalmente, en estos experimentos demostramos la función NAGA kinasa de una proteína del patógeno vegetal Magnaporthe oryzae. Se estudió la interacción de YlNag5 con otras proteínas, identificando una con un 84 % de similitud con la proteína ribosomal Urp2 de Saccharomyces cerevisiae. Experimentos de RNAseq mostraron, en un mutante Ylnag5, cambios en la expresión de genes codificantes de proteínas relacionadas con la pared celular o conteniendo un ancla de GPI.

Un fragmento de 121 pares de bases del promotor de YlNAG5 es suficiente para dirigir la transcripción del gen conservando todas sus propiedades reguladoras. Las secuencias cccyrka y ctkrth se encontraron en los genes NAG sugiriéndolas como candidatas a ligar elementos reguladores comunes. Hemos detectado la aparición de una mutación que altera el patrón de expresión de los genes NAG y hemos comprobado que los genes RON1 y NGS1, que regulan su expresión en otras especies de levadura, no están implicados en el fenómeno.

Se ha construido una cepa de S. cerevisiae capaz de crecer en glucosamina utilizando el gen YlNAG1 que codifica la glucosamina-6-P desaminasa, resolviendo con ello un inexplicado
problema metabólico en esa levadura modelo.

 

Producción Científica
 
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