Regulación de los transportadores ynt1 y hak1 en la levadura hansenula polymorpha. Papel de las arrestinas

Résumé

En las bases de datos del genoma de Hansenula polymorpha encontramos cinco ORFs que codifican la familia ART de adaptadores del tráfico intracelular similares a arrestinas. También identificamos los genes que codifican los adaptadores Bul1 y Bul2, también miembros de la familia de ¿-arrestinas. La familia de ¿-arrestinas en levaduras juega un importante papel en la regulación del tráfico intracelular de receptores de membrana, transportadores, o canales. Las cepas delecionadas en una arrestina muestras sensibilidad a clorato e hipersensibilidad a análogos tóxicos de aminoácidos como canavanina, AzC y D-histidina. La cepa ¿art4 muestra un alto transporte de nitrato y una elevada excreción de nitrito, y es incapaz de crecer en alantoína como única fuente de nitrógeno. Para analizar los mecanismos moleculares de las arrestinas, nos centramos en la regulación del transportador de nitrato Ynt1. Los niveles de Ynt1 son muy estables en nitrato y en medio libre de nitrógeno, mientras en amonio, glutamina o ayuno de carbono, Ynt1 es degradado en la vacuola. La degradación de Ynt1 se ve comprometida en las cepas ¿art1, ¿art3 y ¿art4 en respuesta a fuentes ricas de nitrógeno y a ausencia de carbono, apuntando a la participación de estas arrestinas en la regulación de Ynt1. Construimos dos juegos de cepas para analizar el papel de las arrestinas en la internalización de Ynt1 y en el tráfico entre Golgi y vacuola. Art1 y Art3 son reguladores del direccionamiento de Ynt1 desde la red Golgi hasta la vacuola. Nuestros resultados sugieren que las arrestinas están implicadas en el tráfico de Ynt1 en la vía Golgi-vacuola, más que en internalización. Además, mostramos que la deleción de ¿art1 es capaz de revertir el fenotipo de la cepa ¿npr1, en la cual Ynt1 es degradado en medio libre de nitrógeno. Por otro lado, estudiamos el papel del transportador de potasio de baja afinidad Trk1 en la regulación del transportador de potasio de alta afinidad Hak1. HAK1 es inducido en ausencia de K+ y reprimido a bajas concentraciones de K+. La deleción de TRK1 produce la insensibilidad del promotor de HAK1 a altas concentraciones de K+, y la sobreexpresión de TRK1 provoca que los niveles de Hak1 sean indetectables. Todo ello sugiere que Trk1 actuaría como sensor de K+. Además, observamos que los niveles de Hak1 se correlacionan con la sensibilidad a Li+ y Na+ en H. polymorpha.