Análise funcional de receptores PR-1RK: novos genes associados ao combate contra patógenos?

• Processo: 17/26165-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Jorge Maurício Costa Mondego
• Beneficiário: Jorge Maurício Costa Mondego
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Vargas de Oliveira Figueira ; Daniela de Argollo Marques
• Assunto(s): Biologia molecular vegetal Fosforilação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fosforilação | Ligação a esterol | Pr-1 | Receptores do tipo quinase | transformação vegetal | Biologia molecular vegetal

Resumo

Receptores do tipo quinase (RLKs) são proteínas localizadas na membrana celular possuindo um domínio extracelular que capta os sinais advindos do exterior da célula e os transmite para o domínio quinase que transduz esta sinalização para o meio intracelular. Em plantas, muitos desses receptores têm função de sinalizar para um ataque de patógenos, ajudando o vegetal a se defender. Dentre as proteínas que atuam diretamente na interface planta-patógeno, inibindo o crescimento de microrganismos invasores ou reestabelecendo a homeostase vegetal, destacam-se as proteínas PR ('pathogenicity related'), um grupo heteterogêneo de proteínas cuja família PR-1 é das mais estudadas. Proteínas PR-1 fazem parte da superfamília SCP/TAPS presente em todos os eucariotos. Durante muito tempo, a atividade bioquímica das PR-1 não foi conhecida. Entretanto, sabe-se hoje que elas têm a capacidade de se ligar a lipídeos, como esteróis e ácidos graxos. Curiosamente, dentre os quatorze genes PR-1 descobertos no genoma de cacau (TcPR-1f e TcPR-1g), dois genes codificam proteínas de maior tamanho cujo C-terminal tem alta similaridade a proteínas quinase. Entre os domínios PR-1(SCP/TAPS) e quinase de TcPR-1f e TcPR-1g foi verificada a existência de uma região hidrofóbica, o que indica fortemente a arquitetura de um RLK. Tais proteínas foram então denominados como PR-1RKs. A partir de análises de expressão gênica, detectamos que TcPR-1g foi altamente expresso durante a infecção pelo fungo causador da Vassoura de bruxa (VB) do cacaueiro, Moniliophthora perniciosa. A partir da importância tanto de proteínas PR-1 quanto de RLKs com relação à defesa vegetal, a descoberta de novas RLKs em cacau (PR-1Ks) e do aumento de expressão de uma delas durante a progressão da VB, intentamos uma caracterização funcional e bioquímica dessas proteínas. Para tal, serão produzidas plantas de tomateiro Micro-Tom transgênicas superexpressando TcPR-1f e TcPR-1g que serão submetidas à análise de resistência contra patógenos como M. perniciosa biótipo S. Além disso, será feita produção de proteínas recombinantes por superexpressão em E. coli, representando separadamente os domínios PR-1 e quinase e serão feitas análises de Calorimetria isotérmica de titulação (ITC) a fim de determinarmos possíveis ligantes, e ensaios de autofosforilação e espectrometria de massas para verificar a capacidade autofosforilativa dessas proteínas. (AU)