Funciones esenciales de la b-glucán sintasa bgs4p en la integridad celular y la citocinesis schizosaccharomyces pombe

Resumen

Nuestros resultados sugieren que la ß-glucán sintasa Bgs4p es responsable de la síntesis del ß-(1,3)-glucano ramificado necesario para la formación del septo secundario del septo de división y el mantenimiento de una estructura de septo primario estable y rígida, necesaria para ejercer la fuerza mecánica que empuja a la membrana plasmática y facilita la contracción del anillo contráctil durante la citocinesis en Schizosaccharomyces pombe. Durante la separación celular Bgs4p es esencial para el mantenimiento de la integridad celular, compensando un exceso de degradación de la pared adyacente al septo, evitando la lisis celular causada por la presión interna de la célula. Además, Bgs4p es esencial para el mantenimiento de la integridad celular durante el crecimiento polarizado. La reducción de los niveles de Bgs4p en la célula desencadena un mecanismo compensatorio que implica un aumento de la expresión de las glucán sintasas Bgs1p, Bgs3p y Ags1p con el fin de modificar la pared celular e intentar evitar la lisis celular producida en ausencia de Bgs4p. Dicho mecanismo compensatorio tiene su expresión máxima con la aparición de células supervivientes carentes de Bgs4p. Estas células presentan una arquitectura y composición de la pared celular muy diferente a la de la estirpe silvestre debido a la expresión diferencial de genes relacionados con la biosíntesis y la degradación de la pared celular. Finalmente, se ha desarrollado un nuevo protocolo para el análisis de todos los polímeros conocidos de la pared celular de S. pombe mediante el uso de enzimas o complejos enzimáticos comerciales, el cual ha permitido fraccionar la pared celular en siete componentes, incluyendo uno nuevo no detectado hasta el momento que se degrada específica y exclusivamente con quitinasas recombinantes. The cell wall is an external structure to the plasma membrane which is essential for the maintenance of cell integrity. Our results suggest that ß-glucan synthase Bgs4p is responsible for the synthesis of ß-(1,3)-glucan branched necessary for the formation of secondary septum of the dividing septum and for the maintenance of a stable and rigid primary septum structure, necessary to exert the mechanical force that pushes the plasma membrane and facilitates the contraction of the contractile ring during cytokinesis in Schizosaccharomyces pombe. During cell separation Bgs4p is essential for maintenance of cell integrity, compensating excessive degradation of the wall adjacent to the septum, avoiding cell lysis caused by the internal pressure of the cell. Furthermore, Bgs4p is essential for maintenance of cell integrity during polarized growth. In the cell, the reduction of levels of Bgs4p triggers a compensatory mechanism that involves an increase in expression of the glucan synthase Bgs1p, Ags1p Bgs3p to modify the cell wall and avoid cell lysis in the absence of Bgs4p produced. This compensatory mechanism has its maximum expression with the appearance of surviving cells that lacking Bgs4p. These cells have an architecture and cell wall composition very different from the wild strain due to differential expression of genes related to biosynthesis and cell wall degradation. Finally, we have developed a new protocol for the analysis of all known polymers of the cell wall of S. pombe by using commercial enzymes or enzyme complexes, which allowed the cell wall split into seven components, including a new undetected component that is degrades specifically and exclusively with recombinant chitinases.