Participación de las subunidades Gpg en el crecimiento micelial de Mucor circinelloides

Abstract

Heterotrimeric G proteins are conformed by three different subunits: Gα, Gβ and Gγ. These subunits are participated in many processes on fungi, for example: cellular differentiation, sexual reproduction, pathogenesis, morphogenesis, and etcetera. These proteins have a tiny relation with GPCR (G Protein Coupled Receptors), they are interacting each other. At the beginning, the heterotrimeric G protein is integrated, but at the moment a signal is interacting with the GPCR, the heterotrimeric protein is divided in Gα-GTP subunit and Gβγ-dimer. Each one has different and individual functions into the cell. Mucor circinelloides is an emergent pathogen and dimorphic fungus, its hyphae is the virulence morphology. This zygomycete has the biggest collection about G protein subunits on fungus. It has 12Gα, 3Gβ y 3Gγ compares to the rest of the fungus, because they have only 3Gα, 1Gβ y 1Gγ. The Gpb1 mRNA has the most presence in mycelial morphology, so that it means, this gene could be participated on mycelial development. On one hand, the mutation on gpb1 gene results in a less virulence mutant strain compares with the wild type (MU636), on the other hand this mutant Δgpb1 produce more yeast than hyphae on low oxygen tension, compares to the wild type. The paradigm of these subunits tells that the Gpb1 subunit needs a Gpg subunit to complete the functional dimer to get a function. Therefore the objective for this work is to find which Gpg subunit interacts with Gpb1 subunit on those conditions.

Las proteínas G heterotriméricas están compuestas por tres subunidades (Gα, Gβ y Gγ), en hongos controlan procesos tales como diferenciación, reproducción sexual, patogénesis, morfogénesis, entre otros. Estas proteínas se encuentran interactuando con receptores especializados,llamados receptores acoplados a proteína G (GPCR por sus siglas en inglés), en ausencia de una señal el heterotrímero se encuentra inactivo permaneciendo unido. Sin embargo, cuando un ligando (señal) estimula al GPCR este activa el heterotrímero disociándolo en dos unidades de señalización: Gα-GTP y Gβγ, las cuales poseen funciones celulares específicas. Mucor circinelloides es un hongo dimórfico descrito como patógeno oportunista, siendo la fase micelial la morfología virulenta. M. circinelloidesposee el repertorio más grande de subunidades de proteínas G heterotriméricas presentes en el reino fungí 12Gα, 3Gβ y 3Gγ, mientras que los demás hongos tienen un promedio de 3Gα, 1Gβ y 1Gγ. El RNAm que codifica para la subunidad Gpb1 (Gβ) de este mucoral se acumula principalmente en micelio, sugiriendo un papel importante en su desarrollo. Datos recientes de nuestro grupo de trabajo indican que la mutación enel gen gpb1 genera una cepa menos virulenta y forma más levaduras en bajas concentraciones de oxígeno que la cepa silvestre. El paradigma indica que la subunidad Gpb1 necesita unirse a una subunidad gama para formar un dímero funcional. Por lo que el objetivo de este trabajo fue, encontrar que subunidad Gγ de M. circinelloides interacciona con Gpb1. Se utilizaron las cepas mutantes Δgpg1, Δgpg2 y Δgpg3 con la finalidad de encontrar un fenotipo similar a la cepa Δgpb1 de M. circinelloides. En ensayos de virulencia con el nematodo Caenorhabditis elegans, se observó que a diferencia de la cepa silvestre las cepas Δgpg2 y Δgpb1 generaron una menor virulencia, lo que sugiere que estas dos subunidades interaccionan en esta condición.