Los científicos han revelado dos enzimas que regulan la degradación de proteínas en la membrana celular de las plantas y han establecido las funciones que desempeñan en el crecimiento y desarrollo de las plantas.
La ubiquitina es una pequeña proteína reguladora que se encuentra en la mayoría de las células de los organismos eucariotas. Es vital para alterar la función de otras proteínas y está más notablemente involucrada en la degradación de proteínas y la localización de proteínas dentro de la célula. La ubiquitina regula estas funciones al unirse y separarse de la proteína objetivo, un proceso llamado ubiquitinación.
Científicos de Japón, Bélgica y EE. UU., dirigidos por el profesor asociado Takeo Sato de la Universidad de Hokkaido, han descubierto los primeros ejemplos de enzimas desubiquitinantes en plantas que actúan sobre proteínas en la membrana celular de la célula. Sus hallazgos, publicados en la revista Informes OEMBdetalle la función de estas proteínas.
La adición de ubiquitina a las proteínas diana es catalizada por enzimas denominadas ubiquitina ligasas, y el proceso inverso, la eliminación de la ubiquitina de las proteínas diana, es catalizado por enzimas desubiquitinantes (DUB). No se sabía qué DUB de plantas podían eliminar directamente la ubiquitina de las proteínas de membrana. Esta falta de conocimiento significó que la regulación de la estabilidad de la proteína de membrana no se entendía completamente.
El equipo demostró que dos de los Arabidopsis thaliana Los DUB, UBP12 y UBP13, se dirigen directamente al receptor de hormonas vegetales localizado en la membrana celular conocido como BRI1.
BRI1 es vital para la detección de brasinoesteroides (BR), fitohormonas esteroides que son esenciales para el crecimiento y el desarrollo. Por lo general, cuando BRI1 detecta BR, activa una vía que regula la expresión génica en el núcleo. La abundancia de BRI1 celular es crucial para mediar con precisión la señal BR, aunque el mecanismo regulador de cómo se optimiza (afina) la abundancia de BRI1 en las células no estaba claro. Los científicos demostraron que UBP12 y UBP13 desubiquitinaron y estabilizaron BRI1.
En sus experimentos, demostraron que Arabidopsis thaliana las plantas que carecían de la capacidad de expresar UBP12 y UBP13 estaban severamente enanas y claramente menos sensibles a los BR. Cuando se introdujo un BRI1 mutante, que no se pudo ubiquitinar, en estas plantas deficientes en UBP12 y UBP13, los defectos de crecimiento se restauraron parcialmente. Específicamente, UBP12 y UBP13 apuntan y actúan sobre BRI1 ubiquitinado.
El estudio mostró que UBP12 y UBP13 son reguladores clave del crecimiento de las plantas a través de su interacción con BRI1. El estudio también proporcionó información sobre cómo se mantiene la estabilidad de la proteína de membrana; sin embargo, se requiere más investigación para comprender completamente la dinámica de BRI1 dentro de la célula. Finalmente, los hallazgos proporcionan evidencia de que los DUB de plantas tienen funciones similares a las de los DUB de mamíferos.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
