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Authors:

Sottocornola, Barbara

Title:

Modulazione perossinitrito-dipendente delle vie di trasduzione MAP chinasiche nell’interazione pianta-patogeno

Year:

2010

Type of item:

Doctoral Thesis

Tipologia ANVUR:

Altro

Language:

Italiano

Keyword:

perossinitrito; nitrazione; MAPK; Arabidopsis thaliana

Abstract (italian):

Durante lʼinterazione pianta-patogeno incompatibile, uno dei primi eventi che segna lʼinduzione della resistenza alla malattia e quindi della risposta ipersensibile (HR), è il rapido accumulo delle specie reattive dell"ossigeno (ROS), quali anione superossido (O2-) e perossido di idrogeno (H2O2), e dell"ossido nitrico (NO). LʼNO può reagire con lʼ O2- generando il perossinitrito (ONOO-), un potente ossidante in grado di reagire direttamente con le proteine portando alla nitrazione dei residui di tirosina. La nitrazione proteica è una modificazione post-traduzionale, che può alterare la conformazione, la struttura e lʼattività catalitica delle proteine nitrate. Un aumento del livello di proteine nitrate e lʼidentificazione di alcune proteine bersaglio di tale nitrazione è stato riportato in piante di Arabidopsis thaliana infettate con il patogeno avirulento, suggerendo un possibile ruolo fisiologico della nitrazione proteica durante la HR. La cascata delle MAP chinasi (MAPK), un sistema di trasduzione del segnale in grado di attivare una risposta cellulare in seguito ad uno stimolo esterno, è unʼaltra componente chiave della risposta di difesa delle piante. La trasmissione del segnale avviene attraverso fosforilazioni successive, che vengono finemente regolate per garantire la specificità della risposta cellulare, lungo una cascata lineare e direzionale che coinvolge le MAPKKK, le MAPKK e le MAPK. Poichè studi condotti su cellule animali hanno mostrato lʼimportanza della nitrazione proteica nella regolazione della cascata MAP chinasica, e, da esperimenti svolti precedentemente nel laboratorio del Prof. Delledonne, la MAPKK di tabacco, NtMEK2DD, è risultata nitrata ed inibita in seguito a trattamento con il ONOO- in vitro, allo scopo di capire se bersaglio della nitrazione nelle piante fossero le MAPKK, in questo lavoro di tesi, si è voluto indagare lʼeffetto del ONOO- su sei diverse MAPKK di A.thaliana. Si è quindi dimostrato che (i) la nitrazione è un processo selettivo in quanto tra le sei proteine in esame soltanto due, la AtMKK4 e la AtMKK9, sono risultate nitrate in seguito a trattamento con ONOO-; (ii) la nitrazione proteica non dipende dal numero di residui di tirosina presenti in quanto le AtMKK con il più alto numero di residui non sono risultate nitrate; e (iii) la conformazione potrebbe influenzare lʼaccessibilità dei residui tirosinici alla nitrazione in quanto la AtMKK5, che mostra unʼalta omologia di sequenza con la AtMKK4, non viene nitrata. Poichè la AtMKK4 è coinvolta nella risposta di difesa delle piante, si è deciso di analizzare lʼeffetto del ONOO- sulla sua attività. é stato dimostrato che la forma costitutivamente attiva, AtMKK4DE, trattata con ONOO- in vitro viene inibita. Inoltre, lʼidentificazione di 2 residui tirosinici nitrati situati in prossimità e allʼinterno del sito di legame dellʼATP, mediante spettrometria di massa, suggerisce che tale inibizione sia correlata allʼincapacità di AtMKK4DE nitrata di legare lʼATP. Infine, per confermare lʼinibizione mediata dal ONOO- della AtMKK4 in vivo, abbiamo dimostrato che il trattamento con ONOO- ritarda fortemente la morte cellulare indotta dalla sovraespressione di AtMKK4DE in foglie di tabacco. Concludendo, è interessante notare che, AtMKK5, nonostante mostri unʼalta omologia di sequenza con AtMKK4, non viene nitrata e la sua attività non viene compromessa in seguito a trattamento con il ONOO-, suggerendo che la ridondanza delle due proteine potrebbe essere compromessa dalla nitrazione durante lʼHR.

Product ID:

57044

Handle IRIS:

11562/343334

Last Modified:

October 28, 2022

Bibliographic citation:

Sottocornola, Barbara, Modulazione perossinitrito-dipendente delle vie di trasduzione MAP chinasiche nell’interazione pianta-patogeno

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