Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Γεώργιος Διαλλινάς
Καθηγητής
Τμήμα Βιολογίας
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Περίληψη:
Τα υπεροξεισώματα είναι μεταβολικά οργανίδια που εμπλέκονται σε διάφορες
σημαντικές λειτουργίες στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Μία από αυτές είναι το καλά
μελετημένο μονοπάτι καταβολισμού των πουρινών στον μύκητα Aspergillus nidulans,
καθώς ορισμένα από τα ένζυμα που συμμετέχουν σε αυτό βρίσκονται μέσα στα
υπεροξεισώματα. Εφόσον κάποια από τα βήματα του μονοπατιού πραγματοποιούνται
μέσα σε αυτά τα οργανίδια, ενώ άλλα στο κυτταρόπλασμα, είναι λογικό να διεξάγεται
μεταφορά των ενδιάμεσων μεταβολιτών κατά μήκος της υπεροξεισωμικής μεμβράνης.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι μεταβολίτες αυτοί δεν μπορούν να διαχυθούν ελεύθερα
μέσω της λιπιδικής στοιβάδας των υπεροξεισωμάτων, ειδικοί μεταφορείς πρέπει να
βρίσκονται εκεί επιτελώντας αυτό το ρόλο. Για τον εντοπισμό τους πραγματοποιήσαμε
in silico αναζήτηση γονιδίων που ‘χάνονται’ εξελικτικά μαζί με την υπεροξεισωμική
οξειδάση του ουρικού οξέος (UOX) στους μύκητες. Κατά την αναζήτηση αυτή, οι
πρωτεΐνες της οικογένειας PMP22 εμφανίστηκαν ως οι καλύτεροι δυνατοί υποψήφιοι,
καθώς μερικές από αυτές λειτουργούν ως κανάλια σε μεμβράνες οργανιδίων. Για να
διερευνήσουμε αν τα PMP22 κανάλια έχουν πράγματι κάποιο ρόλο στη μεταφορά
ουρικού οξέος, αναλύσαμε τη λειτουργία της σχετικής πρωτεΐνης στο μύκητα Aspergillus
nidulans, την οποία ονομάσαμε WscA και η οποία κωδικοποιείται από το μη
χαρακτηρισμένο γονίδιο AN7258. Επιβεβαιώσαμε ότι η WscA βρίσκεται στη μεμβράνη
των υπεροξεισωμάτων και συνεντοπίζεται μαζί με mRFP συντηγμένη με
υπεροξεισωμικό πεπτίδιο οδηγό PTS1, την UOX και την HexA, η οποία είναι βασική
πρωτεΐνη εξειδικευμένων υπεροξεισωμάτων, των λεγόμενων σωματίων Woronin, τα
οποία φράσσουν τους πόρους των διαφραγμάτων στους νηματοειδείς ασκομύκητες. Η
γενετική διαγραφή του wscA γονιδίου οδήγησε σε αυξημένη ευαισθησία σε μεταβολικό ή
οξειδωτικό στρες, πιθανόν ως συνέπεια της παρατηρούμενης μείωσης στη βιογένεση
των υπεροξεισωμάτων αλλά και της ανικανότητας του συγκεκριμένου στελέχους να
φράξει τους πόρους των διαφραγμάτων. Παρ’ όλο το σχεδόν απόλυτο συνεντοπισμό
της WscA με την HexA, η διαγραφή του hexA γονιδίου δεν οδήγησε σε τέτοια αδυναμία
τοποθέτησης των υπεροξεισωμάτων στους πόρους των διαφραγμάτων, δείχνοντας
πως η WscA αποτελεί βασικό παράγοντα για αυτή τη διαδικασία. Επιπλέον, πληθώρα
δεδομένων αποδεικνύουν πως η WscΑ δεν ρυθμίζεται σε απόκκριση της παρουσίας
πουρινών και δεν είναι απαραίτητη για τη μεταφορά ουρικού οξέος, όπως είχαμε αρχικά
υποθέσει. Τα αποτελέσματά μας αναλύονται μέσα στο πλαίσιο προηγούμενων μελετών
για ομόλογες πρωτεΐνες της WscA σε άλλους νηματοειδείς μύκητες, καθώς σε ό,τι
αφορά στις παρατηρούμενες απώλειες των PMP22 και των υπεροξεισωμικών ενζύμων
που είναι απαραίτητα για τον καταβολσιμό του ουρικού οξέος.
Λέξεις-κλειδιά:
νηματοειδείς μύκητες, ουρικό οξύ, οξειδάση του ουρικού οξέος, σωμάτια Woronin, διαφράγματα
