La ruta de la proteina Quinasa C en Saccharomyces cerevisiae. Conexiones con el control del ciclo celular.

Abstract

La ruta de la Proteína quinasa C en Saccharomyces cerevisiae desempeña funciones esenciales en el control de la integridad celular y además se ha sugerido que participa en la coordinación entre el crecimiento y la división celular. En este trabajo se ha estudiado el mecanismo molecular de regulación de la expresión génica mediada por la ruta PKC, tomando como modelo en gen FKS1 que codifica para la subunidad catalítica de la glucano sintasa. Se ha caracterizado que la secuencia mínima responsable de la regulación mediada por la ruta PKC en el gen FKS1 corresponde con una secuencia de unión del factor Rlm1. Además se ha detectado unión in vivo de Rlm1 al promotor del gen FKS1 y que dicha capacidad de unión no está regulada por la ruta PKC. Por otro lado, se ha detectado que la MAP quinasa Slt2 de la ruta PKC se une al DNA en la zona cercana al ATG del gen FKS1. Se detectó que la RNA polimerasa II se une tanto a la zona del ATG como al final del gen FKS1 con independencia de la función de la ruta PKC. Por otro lado, se ha observado una modificación post-traduccional de la proteína Paf1 (miembro del complejo Paf1C) dependiente de Slt2, consistente con una posible fosforilación de Paf1 por Slt2. Se observó que aunque la ruta no regula la capacidad de unión in vivo al gen FKS1 de Paf1 en la zona del ATG si parece controlar el desplazamiento de Paf1 a lo largo del gen FKS1. En esta tesis se ha realizado un estudio de expresión global de un mutante pkc1-8 termosensible, dicho estudio ha permitido identificar 65 genes cuya expresión se modifica significativamente al inactivar la función Pkc1. En este mismo sentido se han identificado proteínas asociadas a Pkc1 y Slt2 mediante la utilización del método TAP de purificación de proteínas. A destacar las proteínas Rpc34, Ssk22 y Apd1 que se detectaron asociadas a Pkc1. Y las proteínas Mot1, Sec31 y Kap123 asociadas a Slt2. Los estudios realizados han descubierto una relación de la carioferina Kap123 con la ruta PKC. Kap123 podría participar en la ruta PKC importando al núcleo a alguna de las proteínas downstream de la ruta PKC. Se ha detectado también una relación génica entre la ruta PKC y la ciclina Cln2, en la que la deleción del gen CLN2 suprime los defectos de crecimiento de los mutantes de la ruta PKC, posiblemente debido al retraso en el proceso de gemación que supone la inactivación de la ciclina Cln2.

In the yeast Saccharomyces cerevisiae, the PKC pathway main function is maintaining the cell integrity, moreover it has been said that partipates in coordination between division and cell growth. In this work, we have studied the molecular mecanism that controls gene expression by the PKC pathway using the FKS1 gene (glucan sintase gene) as a model. We have identified that the minimun sequence in FKS1 responsible of the regulation of transcription mediated by PKC pathway corresponds with a Rlm1 binding sequence. Rlm1 binds in vivo to the FKS1 promoter and this binding is not dependent on PKC pathway. In other hand, it has been detected that MAPK Slt2 is bind to the FKS1 promoter near to the ATG. We have also detected the RNA pol II subunit Rpb1 binds to the FKS1 promoter near to the ATG and in the end of the coding region independently of the PKC function. We have also observed a Slt2 dependent post translationally modification (consistent with a phosphorilation) of Paf1. Moreover, the PKC pathway seems to regulate the Paf1 movement right across the gene FKS1. A global expression study using DNA arrays in a pkc1 mutant allow us to identified 65 genes whose expression is modified by inactivating PKC function. In the same way, we have identified by TAP purification several proteins associated with Pkc1 and Slt2. It´s worth mentioning, Rpc34, Ssk22 and Apd1interacting with Pkc1. And Mot1, Sec31 and Kap123 interacting with Slt2. We have uncover a relationship between karyopherin Kap123 and the PKC pathway. We propose that Kap123 could participate in PKC pathway importing into the nucleus some of the proteins dowstream of Slt2. In other way, we have detect a genetic interaction between PKC pathway and cyclin Cln2, where deletion of CLN2 gene supress the growth defects associated to PKC pathway mutants, probably because of a delay in the budding process caused by inactivating Cln2.