La proteína Rep de geminivirus reduce la sumoilación

Abstract

Los geminivirus, llamados así por la forma icosaédrica de su cápside, son una familia de virus patógenos de plantas que causan algunas de las enfermedades con mayor impacto económico a nivel mundial. Estos pequeños virus de DNA se replican en el núcleo de las células vegetales utilizando la maquinaria celular del hospedador, además de requerir de forma esencial la presencia de una de sus proteínas, denominada Rep (replication protein). Para llevar a cabo la infección, los geminivirus alteran rutas de regulación post-traduccional, lo cual consiguen mediante la interacción de algunas de sus proteínas con componentes de estas rutas1,2,3. Dos de las modificaciones post-traduccionales más importantes, la sumoilación y la ubiquitinación, que consisten en la adición mediante una cascada enzimática de pequeños péptidos (ubiquitina y SUMO) a residuos de lisina de la molécula diana, están involucradas en numerosos procesos de la planta, incluidos el desarrollo y el ciclo celular, y juegan un papel relevante en la respuesta a estreses tanto bióticos como abióticos.

Trabajos previos desarrollados en nuestro grupo mostraron que la proteína Rep del geminivirus Tomato Golden mosaic virus interacciona con SCE1 (SUMO Conjugating enzyme)4, una de las enzimas que participan en la ruta de sumoilación, y PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen)5,6, una proteína homotrimérica que actúa como coordinador central en la replicación y reparación del DNA y en la que las modificaciones postraduccionales juegan un importante papel regulando su interacción con otras proteínas. Posteriormente, se vio que la interacción entre Rep y SCE1 es necesaria para la infección por geminivirus y que la expresión de Rep tiene un efecto específico sobre la sumoilación de las proteínas de la planta4,7. Mediante ensayos en Escherichia coli usando el sistema de sumoilación de Arabidopsis thaliana, hemos detectado que una de estas proteína es PCNA y que su sumoilación se ve reducida por la presencia de la proteína viral. Así mismo, se ha comprobado que esa disminución se produce por un mecanismo que no implica la interacción de Rep con SCE1 e identificado las lisinas de PCNA cuya sumoilación se ve afectada.

Además, utilizando un sistema de ubiquitinación en E. coli8, se comprobó si la presencia de Rep produce el mismo efecto en la ubiquitinación. Resultados preliminares indican que la proteína viral no reduce, al menos al mismo nivel, la ubiquitinación de PCNA. Se discutirán las posibles consecuencias que para el virus puede tener la interferencia en la sumoilación de PCNA.