Projecte llegit

Títol: Caracterització dels mecanismes moleculars implicats en la proteòlisi de l¿enzim activador de SUMO (E1).

---

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

MERCADÉ DALMAU, ALBERT (data lectura: 27-07-2022)
   Cerca aquest projecte a Bibliotècnica

---

Tutor/Cotutor: ROIG VILLANOVA, IRMA

Departament: DEAB

Títol: Caracterització dels mecanismes moleculars implicats en la proteòlisi de l¿enzim activador de SUMO (E1).

Data inici oferta: 30-11-2021      Data finalització oferta: 30-06-2022

---

Estudis d'assignació del projecte:

GR ENG SIS BIOLÒGICS

Lloc de realització:


En empresa (cal signar un conveni de cooperació)

        Tutor Extern: L. Maria Lois
        Institució/Empresa: Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG)

Paraules clau:
modificació post-traduccional, SUMOilació, proteòlisi en el domi Carboxi-terminal, processament, mutants per pèrdua de funció.

Descripció del contingut i pla d'activitats:
La SUMOilació és una regulació post-traduccional essencial que té
un paper
fonamental en la fisiologia de les plantes, regulant les
respostes de les plantes a
estressos biòtics i abiòtics.
L'interès del laboratori és descobrir els mecanismes moleculars
que faciliten el paper
biològic de SUMO com a punt de partida per desenvolupar noves
eines
biotecnològiques que contribueixin a assegurar la productivitat
de cultius. En
particular, les línies de recerca del grup consisteixen en:
1. Paper de la SUMOilació en la producció de llavors d'alta
qualitat.
2. Descobriment de nous mecanismes d'infecció de patògens fúngics
de plantes.
3. Desenvolupament de bioassajos per identificar molècules
actives candidates a
donar lloc a nous fungicides més potents i segurs.
L'estudiant es formarà en les tècniques fonamentals de la
biologia molecular de
plantes, microscòpia confocal, bioquímica i biologia estructural
establertes al grup o
mitjançant col·laboracions amb grups experts al CRAG i al campus
de la Universitat
Autònoma de Barcelona. També rebrà formació en anàlisi de bases
de dades (data
mining) i programari científic. L'objectiu és que els estudiants
rebin una formació
transversal en un ambient interdisciplinari.

Overview (resum en anglès): SUMOylation is a post-translational modification that modulates different processes mainly localized in the cell nucleus and that are essential in plants, such as development and responses to abiotic and biotic stresses. Despite its relevance, the processes that regulate SUMOylation are, nowadays, poorly understood.
In this study, we have characterized the molecular mechanisms involved in the proteolysis of the Carboxy-terminal domain of the large subunit (SAE2) of the SUMO-activating enzyme (E1) of Arabidopsis thaliana. This processing causes a modification in the subcellular localization of the target protein, which goes from having a completely nuclear location to being distributed between the nucleus and the cytosol. Therefore, the protein HYDROLASE, which belongs to the ¿/ß-Hydrolase superfamily, has been analyzed as the main candidate protease, based on two complementary approaches.
In the first, Förster Resonance Energy Transfer (FRET) technology was used, where two control proteins, synthesized in the laboratory, were used to validate the correct functioning of this methodology and to monitor its procedure. In the second, loss-of-function HYDROLASE mutant plants were used to study the mechanisms of proteolysis in vivo.
With this work, the fundamental requirements to guarantee the proteolytic efficiency of the control proteins used in the FRET assay have been established and a steric hindrance has been identified in one of them, causing a functional defect during while performing the technique. In addition, it has been shown that the proteolytic reaction occurs in wild-type and mutant A.thaliana individuals for the HYDROLASE coding gene, suggesting that this protein is not involved in SAE2 processing.
The present work shows that there is still a long way to understand the regulatory processes of SUMOylation in vivo and opens a door to the study of cellular implications in the shifting of the SUMO machinery to the cytosol.

---