Regulación de la respuesta inmunitaria en las plantas
- Una superfamilia de enzimas tiorredoxinas modula la inmunidad de las plantas. Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
La activación de las respuestas inmunitarias de las plantas está asociada con la producción rápida de grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (ROS/RNS) que alteran drásticamente la homeostasis redox celular.
Aunque la acumulación excesiva de ROS/RNS puede causar un daño celular generalizado y, por lo tanto, ser un riesgo importante, las células vegetales han evolucionado para utilizar estas moléculas como importantes elementos de señalización. En particular, su capacidad para modificar los residuos de cisteína sensibles a los fenómenos redox, se ha convertido en un mecanismo clave para controlar la actividad, la conformación, la interacción proteína-proteína y la localización de un número creciente de proteínas de señalización inmunitarias.
Los procesos redox celulares son una característica común de las respuestas inmunitarias innatas conservadas evolutivamente en plantas y animales. Se cree que las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno producidas en abundancia atacan a los patógenos invasores y orquestan la señalización inmunitaria en el huésped.
En las plantas, se ha demostrado que el ataque de patógenos induce la acumulación de óxido nítrico (NO). El NO es necesario para una respuesta inmunitaria eficaz contra los patógenos biotróficos y modula la expresión de un amplio conjunto de genes.
En los últimos años, ha quedado claro que el NO transmite información mediante la modificación covalente de residuos de cisteína reactivos de proteínas de señalización para generar S-nitrosotioles, que desempeñan funciones importantes en la patogénesis y la inmunidad. Se ha demostrado que este proceso, denominado S-nitrosilación, altera la función, localización, conformación y actividades de las proteínas en una gran variedad de vías de señalización eucariotas.
La regulación de la oxidación de cisteína depende de las actividades de la superfamilia conservada de enzimas tiorredoxinas que funcionan como cisteína reductasas. El sistema inmunitario de la planta recluta estas enzimas específicas que tienen el potencial de regular funcionalmente numerosas proteínas de señalización inmunitarias, y por lo tanto, juegan un papel importante en diversos aspectos de la señalización inmune de las plantas.
Fuentes
Kneeshaw, S.; Gelineau, S.; Tada, Y.; Loake, G. J.; Spoel, S. H. (2014).
Selective Protein Denitrosylation Activity of Thioredoxin-h5 Modulates Plant Immunity
Molecular cell, 56(1): 153-162.
Pérez, C. M.; Spoel, S. H. (2019).
Thioredoxin-mediated redox signalling in plant immunity
Plant Science, 279: 27-33.
Imagen
Pixabay
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