SINTESIS DEL PROYECTO Uno de los sistemas de MAPKs más estudiados en la levadura Saccharomyces cerevisiae es el de respuesta a estrés hiperosmótico. Un cambio osmótico causa una respuesta transcripcional impresionante, al afectar la expresión de aproximadamente el 10% de los genes en la levadura. El incremento y decremento en la expresión de genes es controlado por vías de señalización que detectan el cambio osmótico y transducen la señal a la maquinaria transcripcional Una de las respuestas más importantes para regular la presión osmótica en las levaduras es la producción y acumulación de glicerol. Este mecanismo está parcialmente controlado por una vía de señalización de MAP cinasas, la vía de HOG (del inglés High Osmolarity Glycerol), que transduce la señal de alta osmolaridad y activa la respuesta apropiada. La vía de HOG es una vía de MAP cinasas compuesta por Ste11p y Ssk2p o Ssk22p (MAPKKK), Pbs2p (MAPKK) y Hog1p (MAPK). Este módulo es alimentado por dos ramas, la rama de SHO1 y la rama de SLN1, que convergen en Pbs2p. Estas dos vías están compuestas de proteínas integrales de membrana (Sho1p y Sln1p), que responden a condiciones variantes de osmolaridad externa. Sin embargo, el trabajo de nuestro laboratorio en los años recientes no ha llevado a encontrar que el sistema HOG también se requiere para que la célula pueda responder y protegerse adecuadamente contra agentes que inducen estrés de retículo endoplásmico, específicamente la tunicamicina (antibiótico que inhibe la glicosilación de proteínas e induce estrés de retículo endoplásmico). El proyecto propuesto se deriva de los resultados del proyecto IN210110, en el cual encontramos que las proteínas que forman el sistema de fosforrelevo clásicamente dedicado a la respuesta a estrés osmótico, se requieren para que la célula pueda responder al antibiótico tunicamicina, un inhibidor de la glicosilación de proteínas. Sabemos que el sistema de fosforrelevo esta conectado funcionalmente al modulo de MAP cinasas durante la respuesta a tunicamicina, que se requiere transferencia de fosfato entre sus componentes, pero que aparentemente no se requiere la actividad de cinasa de las proteínas de módulo de MAPKs, excepto la de Hog1p. Sin embargo, desconocemos que actividades de Hog1p son necesarias para que la célula monte una respuesta a tunicamicina, no sabemos cuales son las proteínas blanco de Hog1p, ni donde ejerce su función. Tampoco sabemos si tiene actividad transcripcional durante el estímulo con tunicamicina y si requiere asociarse al dominio de andamiaje de Pbs2 para ejercer su acción. En este proyecto pretendemos contestar estas preguntas, y con esto hacer una aportación muy importante sobre nuevas actividades de la MAP cinasa Hog1p que no se han descrito anteriormente y que pueden ayudar a profundizar en el entendimiento del papel que juega esta proteína en la célula.

CONTRIBUCION DEL PROYECTO Con la excepción de un estudio en el cual se buscó sensibilidad de una gran cantidad de mutantes de S. cerevisiae a agentes que inducen estrés de Retículo Endoplásmico (RE), no se ha documentado una coneccíon entre los sistemas de MAP cinasas y la Respuesta a Proteínas Desdobladas. En el proyecto anterior, nosotros encontramos que hay una conección estrecha y nuestro interés es definir los mecanismos moleculares por los cuales se regula el papel de sistemas MAPKs durante el estrés del Retículo Endoplásmico. Con este proyecto esperamos encontrar el papel que tiene el sistema HOG en la protección contra el estrés de RE en Saccharomyces cerevisiae, en particular el papel que desempeña la MAPK Hog1p. Con esto demostraríamos el modulo de MAP cinasas no sólo participa en la respuesta a estrés osmótico, sino que también se requiere para regular la actividad del RE. Esto incrementaría la visión actual de que las proteínas son multifuncionales y que en una situación particular su función depende de las interacciones que se generen de acuerdo al estímulo que reciba la célula. Estaremos también aportando datos que indican que el paradigma actual de la función de Hog1p debe incluir una actividad extranuclear y quizás asociada directa o indirectamente a retículo endoplásmico. En este proyecto participarán 3 alumnos de doctorado, 4 de maestría y una de licenciatura, y obtendrán su grado al menos dos estudiantes de doctorado, tres de maestría y una de licenciatura. Se generarían al menos cinco comunicaciones a congresos nacionales y tres internacionales, así como unas cuatro o cinco publicaciones en revistas indizadas. En el aspecto de los productos entregables consideramos que se publicarían al menos tres artículos en revistas internacionales (uno por cada alumno de doctorado) y un cuarto de un estudiante de maestría.