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Análisis funcional de CSE-8: una proteína hipotética de retículo endoplasmático, receptor cargo de quitina sintasas en Neurospora crassa
Functional analysis of CSE-8: a hypothetical endoplasmic reticulum protein, receptor cargo of chitin synthases in Neurospora crassa
Samantha Verónica González Téllez
MERITXELL RIQUELME PEREZ
Acceso Abierto
Atribución
Quitina sintasas, pared celular, microvesículas
Chitin synthases, cell wall synthesis, microvesicles
La pared celular de hongos se compone principalmente de quitina y glucanos. La quitina, a pesar de no ser el componente mayoritario de la pared celular, es responsable de la plasticidad y conservación de la integridad celular. La síntesis de quitina en hongos se lleva a cabo por las quitina sintasas (CHS), una familia de proteínas transmembranales que son transportadas dentro de la célula en microvesículas acarreadoras llamadas quitosomas. Los mecanismos que involucran la biogénesis y el transporte de CHS aún conservan múltiples incógnitas. En Saccharomyces cerevisiae, la chaperona Chs7 es requerida para la salida de la quitina sintasa de clase IV, Chs3, del retículo endoplasmático y se transporta en conjunto con la microvesícula hasta la membrana plasmática para llevar a cabo la biosíntesis de quitina. En Neurospora crassa, se identificaron dos proteínas ortólogas a la Chs7 de S. cerevisiae: CSE-7 y CSE-8. La CSE-7 fue caracterizada por ser imprescindible en la secreción y biogénesis de la quitina sintasa de CHS-4 (clase IV). El papel de CSE-8 en el tráfico y biogénesis de quitosomas en N. crassa aún es desconocido. Sin embargo, en este estudio se caracterizó el fenotipo de la cepa ∆cse-8, que en comparación con las cepas de tipo parental y silvestre, presentó una reducción del 40% en el contenido de N-acetilglucosamina total de la célula. Adicionalmente, ∆cse-8 mostró una intensidad de fluorescencia de blanco de calcoflúor en septos disminuida y un menor grosor en hifas principales. Estos resultados, sugieren que CSE-8 podría jugar un papel en la síntesis de la pared celular. Para analizar el papel de CSE-8 en la ruta secretora de quitina sintasas de clase III (CHS-1) y V (CHS-5) en hifas de N. crassa, se llevaron a cabo cruzas genéticas para obtener cepas de chs-1::gfp y chs-5::gfp con fondo mutante ∆cse-8. Los resultados obtenidos permitieron corroborar que CSE-8 no participa en el tráfico de CHS-1 y CHS-5 a septos ni al Spitzënkorper (SPK). Sin embargo, su localización en la región central del SPK, septos, red de cisternas endomembranales y zona periférica nuclear, sugiere una posible participación de CSE-8 en el transporte de otras CHS.
The cell wall of filamentous fungi and yeasts is mainly composed of chitin and glucans. Chitin, although not a major component of the cell wall, is responsible for plasticity and preservation of cell integrity. Chitin synthesis in fungi is carried out by chitin synthases (CHS), a family of transmembrane proteins that are transported into the cell in microvesicle carriers called chitosomes. The mechanisms involving CHS biogenesis and trafficking remain largely unknown. In Saccharomyces cerevisiae, Chs7 is required for the exit of class IV chitin synthases from the endoplasmic reticulum and is transported together with the microvesicle to the plasma membrane, where chitin biosynthesis takes place. Therefore, it is considered that Chs7 must be involved in the trafficking of chitin synthase-carrying chitosomes. In Neurospora crassa, two proteins orthologous to S. cerevisiae Chs7p were identified: CSE-7 and CSE-8. CSE-7 was characterized as having a key role in the secretion and biogenesis of the class 4 chitin synthase CHS-4. The role of CSE-8 in chitosome trafficking and biogenesis in N. crassa is unknown. However, previous studies suggest that it may represent an element of the machinery involved in the trafficking of one of the other chitin synthases, whose secretory pathway has not been described. In this study, we characterized the phenotype of a ∆cse-8 strain, which, compared to the parental and wild-type strains, presented a 40% reduction in the total N-acetylglucosamine content of the cell. Additionally, ∆cse-8 showed decreased fluorescence intensity of calcofluor white in septa and reduced thickness in main hyphae. These results suggest that CSE-8 may play a role in cell wall synthesis. To analyze the role of CSE-8 in the secretory pathway of class III (CHS-1) and V (CHS-5) chitin synthases in N. crassa hyphae, genetic crosses were carried out to obtain chs-1::gfp and chs-5::gfp strains with a ∆cse-8 mutant background.. The results corroborated that CSE-8 is not involved in the trafficking of CHS-1 and CHS-5 to septa and to the Spitzenkörper (SPK). However, its localization in the central region of the SPK, septa, network of endomembranous cisternae (NEC), and nuclear envelope suggests a possible involvement of CSE-8 in the transport of other CHS.
CICESE
2022
Trabajo de grado, maestría
Español
González Téllez, S.V. 2022. Análisis funcional de CSE-8: una proteína hipotética de retículo endoplasmático, receptor cargo de quitina sintasas en Neurospora crassa. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 52 pp.
MICROBIOLOGÍA
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