Estudio de la función esencial de la β-(1,3)-glucán sintasa Bgs3 en la síntesis de la pared celular y del septo de división

Abstract

[ES] La pared celular es una estructura externa a la membrana plasmática que poseen todos los hongos. Está compuesta principalmente por polisacáridos y glicoproteínas y es esencial para mantener la forma y la integridad celular. Por otro lado, para que las células fúngicas se dividan es necesario que se forme un septo transversal de pared celular, que consiste en una estructura trilaminar formada por una capa de septo primario flanqueado por dos capas de septo secundario. En esta tesis utilizamos la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe como modelo de estudio de la pared celular y el septo de división, los cuales están compuestos mayoritariamente por ¿- y ß-glucanos. El ß(1,3)glucano es el polisacárido estructural mayoritario de la pared celular, el cual es sintetizado por el complejo de la ß(1,3)glucán sintasa, que está muy conservado en todos los hongos. Este complejo está compuesto por una subunidad reguladora, la GTPasa Rho1 y una subunidad catalítica, formada por las proteínas esenciales Bgs1, Bgs2, Bgs3 y Bgs4. Bgs2 intervine durante el proceso de diferenciación sexual, mientras que Bgs1, Bgs3 y Bgs4 son esenciales durante el crecimiento vegetativo. Bgs1 es responsable de la síntesis de ß(1,3)glucano lineal del septo primario, que se tiñe específicamente con el fluorocromo calcofluor white. Bgs4 sintetiza el ß(1,3)glucano ramificado que es responsable del septo secundario y es el glucano mayoritario de la pared celular. Ags1 sintetiza el ¿-glucano, también esencial para el septo secundario y la integridad celular. Sin embargo, el papel de Bgs3 es desconocido. Se ha descrito que Bgs3 es esencial durante el crecimiento vegetativo y la germinación, y como el resto de glucán sintasas, se localiza en los polos de crecimiento y en el septo y que en su ausencia se producen acúmulos de pared y células ovaladas. En esta tesis hemos profundizado en el papel de Bgs3 en la formación de la pared celular, en la septación, en la citocinesis y en la polaridad celular. Nuestros resultados indican una cooperación entre Bgs3 y Bgs1 en la síntesis del ß(1,3)glucano lineal y el septo primario ya que la ausencia de Bgs3 da lugar a una acumulación de septos completos sin tinción con CW en su zona central, y la ausencia conjunta de Bgs3 y Bgs1 causa una disminución aún mayor de la tinción con CW, así como la desaparición del septo primario al observar las células mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Durante el crecimiento por los polos, la depleción de Bgs3 bloquea el crecimiento normal de la célula debido a la síntesis aberrante de material de pared celular que no se incorpora adecuadamente a la pared celular, en un proceso dependiente de la función de Bgs4. Además, nuestro resultados también indican que Bgs3 está implicada en el proceso de polaridad celular mediante la colaboración con el complejo Tea1-Tea4 en la regulación de la localización polarizada de los parches de actina y los dominios ricos en esteroles.