Msb2, a mucin-like membrane protein functioning in signalling and pathogenesis of fusarium oxysporum

Abstract

Durante la interacción planta-patógeno tiene lugar un reconocimiento mutuo entre el hongo y la planta que comienza con la producción de señales por parte de la planta. Estas señales son percibidas por el hongo y procesadas por las rutas de transducción de señales que ponen en funcionamiento la maquinaria génica necesaria para el proceso de patogénesis. Las cascadas de proteínas quinasas activadas por mitógenos (cascadas MAPK) son rutas de traducción de señales altamente conservadas en organismos eucariotas. Se caracterizan por un tener módulo central de tres proteínas quinasas secuenciales, una MAPKKK activadora de una MAPKK, que a su vez activa la última MAPK del módulo, fosforilando los residuos conservados tirosina y treonina. Actualmente se desconoce en gran parte la naturaleza de las señales que participan en la activación de estas rutas y de los procesos que median el reconocimiento de dichas señales durante la infección. En F. oxysporum, la ruta de la MAPK Fmk1 es ortóloga a la ruta Kss1 de levadura y regula la infección de la planta en F. oxysporum. Los mutantes fmk1 son incapaces de infectar la planta de tomate la cual permanece sin síntomas de marchitez vascular frente a las plantas infectadas por la cepa silvestre que comienzan a mostrar síntomas a los 10 días tras la infección y mueren aproximadamente 20 días después. Hasta ahora se desconoce cuáles son los receptores que regulan esta ruta MAPK de virulencia. Basados en la evidencia aportada por los estudios en la levadura, nos planteamos si proteínas receptoras de tipo mucina podrían estar regulando la ruta Fmk1 a nivel en F. oxsyporum. Para abordar esta hipótesis, se identificó en F. oxysporum una posible proteína ortóloga de Msb2 de levadura mediante búsqueda por homología de secuencia y análisis de predicción bioinformática. Una vez seleccionado el gen candidato, se generaron mutantes por eliminación del gen en la cepa silvestre y en la cepa carente de la MAPK Fmk1. Nuestro trabajo confirma la hipótesis de Msb2 como componente aguas arriba de la ruta MAPK Fmk1 en F. oxysporum, directamente implicado en la fosforilación de Fmk1 y la regulación de la patogénesis. Los resultados obtenidos además sugieren que Msb2 y Fmk1 tienen papeles independientes pero coordinados en la regulación de otras funciones celulares, como la respuesta a estrés de pared.