Characterization of SMP-domain proteins in plants. Functional insights into NTMC2T5 role in plastid differentiation.

Abstract

Los puntos de contacto entre membranas son microdominios donde las membranas de dos orgánulos diferentes se encuentran en estrecha proximidad, pero sin llegar a fusionarse. Estos microdominios son esenciales para el transporte no vesicular de lípidos, el cual está mediado por proteínas transportadoras. Las proteínas con dominio SMP (Synaptotagmin-like mitochondrial-lipid-binding protein) son proteínas transportadoras de lípidos que están altamente conservadas en eucariotas y se localizan en puntos de contacto. Este dominio presenta una cavidad hidrófobica que alberga lípidos y media la transferencia de estos entre orgánulos. Aunque su papel en el transporte de lípidos está bien establecido, su caracterización en plantas sigue siendo limitada. En este estudio, analizamos la presencia de proteínas con dominio SMP en Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicum. Mediante el uso de HHpred y CLANS, identificamos proteínas con dominio SMP exclusivas de plantas. Usando microscopía confocal y expresión transitoria en Nicotiana benthamiana, demostramos que SYT6 se localiza en sitios de contacto RE–TGN, específicamente en subdominios GI–TGN. Por otro lado, las proteínas NTMC2T5 se ubican en sitios de contacto RE–cloroplasto, donde actúan como anclaje entre el retículo y los plastos. Análisis expresión y funcionales en mutantes de N. benthamiana mostraron que: (1) NTMC2T5 se expresa predominantemente durante etapas tempranas del desarrollo de la plántula; (2) regula la diferenciación de cloroplastos en cotiledones bajo luz y durante la desetiolación; y (3) participa en la homeostasis lipídica durante esta diferenciación. En conjunto, nuestros resultados sugieren que NTMC2T5 cumple funciones clave en el desarrollo cloroplastídico, y que puede actuar como transportador de lípidos entre el RE y el cloroplasto.