Ssk2 y Ssk22 como modelo de estudio de la redundancia genética y el entrecruzamiento entre rutas de MAPKs en la levadura Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Las rutas de señalización mediadas por proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPKs) permiten la detección de cambios en el medio y la elaboración de respuestas adaptativas que garanticen la supervivencia celular. Se trata de vías muy conservadas en las células eucarióticas, compuestas por un módulo central de, al menos, tres quinasas (MAP3K, MAP2K y MAPK) que se activan mediante fosforilación secuencial. Una de las principales rutas de MAPKs en la levadura S. cerevisiae es la ruta de respuesta a alta osmolaridad, o ruta HOG, formada por dos ramas que detectan el aumento en la osmolaridad el medio externo de manera independiente y lo transmiten hasta laMAP3K Ste11 en el caso de la rama de Sho1, y hasta las proteínas parálogas Ssk2 y Ssk22 en el caso de la rama de Sln1. Aunque se considera que estas proteínas parálogas son funcionalmente redundantes, se han observado diferencias en cuanto a su capacidad de respuesta frente a diferentes estímulos, con una dominancia de Ssk2 sobre Ssk22, y su papel en funciones adicionales a las inicialmente establecidas y prototípicas de la ruta HOG. Las señales de ambas ramas convergen en la MAP2K Pbs2 para ser transmitidas a la MAPK Hog1, la cual se encarga de la ejecución de la respuesta a través de la fosforilación de sustratos citosólicos o de factores de transcripción que iniciarán una reprogramación transcripcional adecuada al estímulo que activó la ruta. Por otra parte, la ruta de integridad de la pared celular, o ruta CWI, es responsable del mantenimiento de esta estructura mediante la regulación de su síntesis y remodelación en situaciones que comprometen su integridad, y está formada por el módulo de MAPKs compuesto por la MAP3K Bck1, las MAP2Ks Mkk1/Mkk2 y la MAPK Slt2...Signaling pathways mediated by mitogen-activated protein kinases (MAPKs) allow the detection of environmental changes and the development of adaptive responses that ensure cell survival. These arehighly conserved pathways in eukaryotic cells, composed of a core module of at least three kinases (MAP3K, MAP2K and MAPK) activated by sequential phosphorylation. One of the main MAPKspathways in the yeast S. cerevisiae is the High Osmolarity Glycerol (HOG) response pathway, which consists of two branches that independently sense the increase in external osmolarity and transmit it tothe MAP3K Ste11 in the case of the Sho1 branch, and to the paralogous proteins Ssk2 and Ssk22 in the case of the Sln1 branch. Although these paralogous proteins are considered functionally redundant,differences have been observed in their responsiveness to different stimuli, with a dominance of Ssk2over Ssk22, and their role in functions additional to those initially established and prototypical of theHOG pathway. Signals from both branches converge at MAP2K Pbs2 to be transmitted to MAPKHog1, which is responsible for the execution of the response through the phosphorylation of cytosolic substrates or transcription factors that will initiate transcriptional reprogramming appropriate to the stimulus that activated the pathway. On the other hand, the Cell Wall Integrity (CWI) pathway, is responsible for the maintenance of this structure by regulating its synthesis and remodelling in situations that compromise its integrity, and its MAPKs module is composed of the MAP3K Bck1, the MAP2Ks Mkk1/Mkk2 and MAPKSlt2...