Glutaredoxines de reticle endoplasmàtic/Golgi de Saccharomyces cerevisiae: relació amb l'homeòstasi del calci i la maquinària de secreció proteica

Abstract

Grx6 i Grx7 són dues glutaredoxines (GRXs) de la via secretora responsables de la reducció dels ponts disulfur mixtes entre el glutatió i les proteïnes. D’una banda, el mutant Δgrx6 mostra una inducció constitutiva de la via Crz1-calcineurina. L’absència de Grx6 afecta l’homeòstasi del Ca2+, provocant un increment dels nivells de Ca2+ citosòlic, que es reflecteix en alteracions en la sensibilitat del mutant als quelants de Ca2+ i a altes concentracions de Ca2+ extracel·lular. Donada l’estreta relació entre l’homeòstasi de diversos ions a la cèl·lula, el mutant Δgrx6 també acumula un excés de fosfat, potassi i sodi. D’altra banda, es mostra una relació entre l’estrès de RE i ambdues GRXs, ja que en condicions d’estrès de RE, tant la falta de GRX6 com de GRX7 provoquen canvis en la inducció de la resposta degut a les proteïnes mal plegades. Aquestes GRXs estan relacionades funcionalment amb la maquinària de plegament proteic, ja que l’absència de GRX6 o GRX7 contraresta els defectes de creixement d’un mutant amb baixos nivells d’Ero1, de manera similar al que succeeix en presència de l’oxidant diamida, probablement creant unes condicions oxidants al RE que compensen l’absència d’Ero1. Similarment, els anàlisis per pols i caça mostren que l’absència de GRX6 o GRX7 contraresta els defectes de secreció de la proteïna carboxipeptidasa Y (CPY) d’un mutant amb baixos nivells d’Ero1. Finalment, es demostra que l’acumulació de Ca2+ en el mutant Δgrx6 es produeix independentment de l’afectació en la secreció de CPY.

Grx6 i Grx7 son dos glutaredoxinas (GRXs) de la vía secretora responsables de la reducción de los puentes disulfuro mixtos entre el glutatión y las proteínas. Por una parte, el mutante Δgrx6 muestra una inducción constitutiva de la vía Crz1-calcineurina. La ausencia de Grx6 afecta la homeostasis del Ca2+, provocando un incremento de los niveles de Ca2+ citoplasmático, que se refleja en alteraciones en la sensibilidad del mutante a los quelantes de Ca2+ i a elevadas concentraciones de Ca2+ extracelular. Debido a la estrecha relación entre la homeostasis de varios iones en la célula, el mutante Δgrx6 también acumula un exceso de fosfato, potasio y sodio. Por otra parte, se muestra una relación entre el estrés de RE y esas GRXs, ya que en condiciones de estrés de RE, tanto la falta de GRX6 como de GRX7 provocan cambios en la inducción de la respuesta debido a las proteínas mal plegadas. Estas GRXs están relacionadas funcionalment con la maquinaria de plegamiento proteico, ya que la ausencia de GRX6 o GRX7 contrarresta los defectos de crecimiento de un mutante con bajos niveles de Ero1, de manera similar a lo que sucede en presencia del oxidante diamida, probablemente creando unas condiciones en el RE que compensan la ausencia de Ero1. Similarmente, los análisis por pulso y caza muestran que la ausencia de GRX6 o GRX7 contrarresta los defectos de secreción de la proteína carboxipeptidasa Y (CPY) en un mutante con bajos niveles de Ero1. Finalmente, se demuestra que la acumulación de Ca2+ en el mutante Δgrx6 se produce independientemente de la afectación en la secreción de CPY.

Grx6 and Grx7 are two glutaredoxins (GRXs) of the secretory pathway responsible for the reduction of mixed disulphide bridges between glutathione and proteins. On the one hand, the Δgrx6 mutant shows a constitutive induction of the Crz1-calcineurin pathway. The absence of Grx6 affects Ca2+ homeostasis, causing an increase in cytosolic Ca2+ levels, which is reflected in changes in the sensitivity of the Δgrx6 mutant to Ca2+ chelators and to elevated Ca2+ concentrations. Given the close relationship between homeostasis of various ions in the cell, the Δgrx6 mutant also accumulates an excess of phosphate, potassium and sodium. On the other hand, it shows a link between ER stress and Grx6/Grx7, since under ER stress conditions, both the absence of GRX6 or GRX7 leads to changes in the unfolded protein response induction. These GRXs are functionally related with the protein folding machinery, since the absence of GRX6 or GRX7 counteracts the growth defects of a mutant with ERO1-downregulated expression, similar to what happens in the presence of the oxidant diamide, probably creating oxidizing conditions that compensate for the absence of Ero1. Similarly, pulse and chase analyses show that the absence of GRX6 or GRX7 counteracts carboxypeptidase Y (CPY) secretion defects of a mutant with ERO1-downregulated expression. Finally, it is shown that the accumulation of Ca2+ in the Δgrx6 mutant occurs independently of the effect on CPY secretion.