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Imagen:
El tratamiento con ABA (derecha) estimula la adaptación de las plantas
ante una situación de sequía, al reducir el consumo de agua en la
expresión de genes protectores frente al estrés inducido por la escasez
de agua. /CSIC |
Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas
(IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, han
participado en un estudio que revela nuevas funciones de la proteína
FREE1/FYVE1, previamente conocida por su papel como componente de la
maquinaria ESCRT, fundamental para regular la vida media de las
proteínas. Los resultados del trabajo, que ayudan a entender cómo las
proteínas adquieren funciones adicionales durante la evolución, han sido
publicados en la revista Nature Plants.
Las
células eucariotas contienen un núcleo diferenciado, rodeado por una
membrana nuclear que lo separa del citoplasma. Los organismos que
contienen células eucariotas son los protozoos, hongos, plantas y
animales. Las células están delimitadas por una membrana plasmática que
constituye la frontera entre el exterior y los contenidos celulares. Es
semipermeable y regula las moléculas que entran y salen del citoplasma,
que es la parte de la célula que se encuentra entre el núcleo y la
membrana plasmática.
El
profesor de investigación del CSIC en el IBMCP Pedro L. Rodríguez
explica que “en el citoplasma de las células eucariotas existen unos
cuerpos de vesículas que regulan la vida media de las proteínas
internalizadas mediante endocitosis y para ello utilizan la maquinaria
ESCRT, que incluye a la proteína FREE1/FYVE1 y es fundamental para la
biología de las plantas y los animales.
En el
año 2016, nuestro grupo de investigación del IBMCP publicó un trabajo
que mostraba cómo esta proteína era capaz de reconocer los receptores de
la hormona ácido abscísico o ABA, responsable de organizar la respuesta
adaptativa de la planta en situaciones de sequía. Ello suponía el
descubrimiento de una nueva regulación de la respuesta al estrés
ambiental mediante la maquinaria ESCRT”. En aquel trabajo, los
investigadores descubrieron que los receptores del ABA son
internalizados mediante endocitosis y viajan a través de los cuerpos
vesiculares del citoplasma mediante la maquinaria ESCRT, y que si se
ralentizaba esta vía se abría la posibilidad de reducir el consumo de
agua de la planta en situaciones de sequía.
El
nuevo trabajo publicado en Nature Plants, liderado por investigadores
de la South China Normal University y Hong-Kong University
(China), y que cuenta con la colaboración del IBMCP, ha permitido
descubrir una segunda función de la proteína FREE1/FYVE1“En algunos
casos, el espacio no usado por una proteína para su función
catalítica puede ser aprovechado para realizar otras funciones, lo que
le permite llevar a cabo más de una actividad y, además, hay que
tener en cuenta que la función de una proteína no depende solamente de
su estructura, sino también de su localización en la célula.
Al
estudiar la localización subcelular de FREE1/FYVE1 observamos que una
parte de la proteína se localizaba en el núcleo celular. En
colaboración con científicos de la Universidad de Hong-Kong y de
Guangzhou, pudimos descubrir una función radicalmente nueva para
FREE1/FYVE1, que actúa en el núcleo como un represor de la función de
dos factores de transcripción usados por el ABA. De este
modo, FREE1/FYVE1 es una proteína bifuncional, que ejerce un control
sofisticado de la señalización del ABA y la respuesta de la planta en
situaciones de sequía”, aclara Pedro L. Rodríguez.
Hongbo Li, Yingzhu Li, Qiong Zhao, Tingting Li, Juan Wei, Baiying Li,
Wenjin Shen, Chao Yang, Yonglun Zeng, Pedro L.
Rodriguez,
Yunde Zhao, Liwen Jiang, Xiaojing Wang and Caiji Gao. The
plant ESCRT component FREE1 shuttles to the nucleus to
attenuate abscisic acid signalling. Nature Plants:https://doi.org/10.1038/s41477-019-0400-5
Fuente: CSIC 9 abril 2019
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