Identificação de componentes da via de sinalização mediada pela proteína NIK, um receptor que interage com a proteína NSP de geminivírus - Rocha, Carolina da Silva (2007)
As proteínas da família das LRR-RLKs (receptor-like-quinases com repetições ricas em leucina) possuem uma relevância conceitual em eventos de sinalização mas, em plantas, a informação funcional ainda é restrita a alguns membros desta família. Os receptores NIK1, NIK2 e NIK3 de Arabidopsis thaliana pertecem à sub-familia LRRII-RLK e foram inicialmente identificados pela sua capacidade de interagir com a proteína NSP de geminivírus. Em resposta a um estímulo desconhecido, NSP-interacting kinases (NIKs) são ativadas após a formação de dímeros e autofosforilação intermolecular. A inibição da autofosforilação de NIK por NSP e a inativação de genes NIKs aumenta a suscetibilidade à infecção viral, sugerindo que esta proteína estaria envolvida em uma via de defesa contra a infecção por geminivírus. Os componentes downstream dessa via de sinalização, mediada pela proteína NIK, ainda não foram identificados. No presente estudo foi descrita a caracterização bioquímica e funcional de duas proteínas ribossomais, L10 e L18, as quais foram capazes de interagir com a proteína NIK através do sistema de duplo híbrido de leveduras. Estudos in vitro demonstraram que a proteína NIK é capaz de fosforilar a proteína L10, mas não L18. Entre os membros da família LRRII-RLK, a proteína NIK2 fosforila L10, enquanto NIK3 apresenta uma baixa capacidade de fosforilação do substrato. No entanto, a proteína de desenvolvimento SERK1 não utiliza L10 como substrato. Ensaios de expressão transiente, em plantas de tabaco, revelaram que a proteína L18 está localizada no citoplasma, bem como ao redor do núcleo e no nucléolo de algumas células. Por sua vez, em 97% das células, L10 foi localizada apenas no citoplasma, embora tenha sido encontrada no núcleo, em aproximadamente 3% das células observadas. A expressão transiente de NIK1 e NIK2 redireciona a proteína L10 para o núcleo em aproximadamente 30% das células. Em contraste, NIK3 não relocaliza a proteína L10 para o núcleo, e L18 não muda sua localização na presença das NIKs. Em plantas infectadas com TGMV, observou-se mudança apenas na localização citoplasmática de L10, acumulando-se em pontos do citoplasma quando não colocalizada com NIK. Para se comprovar geneticamente as interações de L10-NIK e L18- NIK, alelos nulos para os genes L10 e L18 de Arabidopsis, contendo inserção de T-DNA, foram obtidos e inoculados com o CaLCuV. A inativação dos genes L10 e L18 recapitulou o fenótipo de suscetibilidade aumentada de nik1 e as plantas knockout, principalmente l10, apresentaram sintomas severos e taxa de infecção alta quanto comparados com as plantas selvagens columbia. Os resultados deste trabalho são consistentes com um modelo que posiciona as proteínas ribossomais L10 e L18 como componentes funcionais da via de sinalização de defesa mediada pela proteína NIK, sendo L10 um componente imediatamente downstream ao receptor transmembrana.