Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/24288
Title: Identification of regulatory kinases of the yeast mitochondrial VDAC1
Other Titles: Identificação das cineases reguladoras da VDAC1 mitocondrial das leveduras
Author: Aleixo, Daniel Paiva Botto
Advisor: Gonçalves, Maria Paula Polónia
Pereira, Clara Isabel Ferreira
Keywords: Mitocôndrias
Por1p
Cinases
fosforilaçãoF
Sinalização
Respiração
Issue Date: 2018
Abstract: O canal aniónico dependente de voltagem (VDAC) é um canal tipo poro que atravessa a membrana externa da mitocôndria. O VDAC tem um papel essencial no metabolismo mitocondrial, mediando a troca de metabolitos essenciais para a respiração, produção de energia e crescimento celular. Em mamíferos, a probabilidade de abertura do canal VDAC pode ser regulada por modificações pós-traducionais como a fosforilação. Nas leveduras, o papel da fosforilação na fisiologia da VDAC1/Por1p e as cinases reguladoras são ainda desconhecidos. Deste modo, o objetivo deste estudo incide sobre a identificação de cinases reguladoras do Por1p, e a avaliação do seu papel na função mitocondrial e na fisiologia celular. Para identificar as cinases reguladoras, mutantes deficientes em 15 cinases (selecionadas de acordo com a função ou localização mitocondrial) foram avaliados em relação ao ponto isoelétrico (pI) do Por1p, através de um 2D SDS-PAGE seguido da imunodeteção do Por1p. Dois mutantes deficientes nas cinases Hog1p e Rim15p, apresentaram uma alteração no pI do Por1p, compatível com a falta de fosforilação, sugerindo que estas cinases poderão ser potenciais reguladores do Por1p. Para reforçar estes resultados, alguns fenótipos foram analisados, tais como o crescimento, consumo de oxigénio, indução de autofagia/mitofagia, resistência ao calor ou stress oxidativo, para avaliar possíveis interações genéticas entre o POR1 e a cinases identificadas, indicativo de uma relação funcional. Foi observado que a ausência de HOG1 interfere com o crescimento do por1Δ em condições fermentativas, com a indução de mitofagia e resistência ao stress oxidativo. Na ausência de RIM15, o crescimento em condições fermentativas, consumo de oxigénio, o fluxo e a indução autofágica e a indução mitofágica são afectados no mutante por1Δ. Estes resultados apoiam a hipótese das cinases Hog1p e Rim15p serem reguladoras do Por1p, sendo que mais estudos serão necessários para confirmar se esta esta regulação é directa. A identificação das primeiras cinases reguladoras do Por1p será um importante avanço no conhecimento da regulação do Por1p/função mitocondrial por vias de sinalização metabólica.
The voltage-dependent anion channel (VDAC) is a conserved porin ion channel located on the outer mitochondrial membrane. VDAC plays an essential role in mitochondrial metabolism as it mediates the exchange of metabolites essential for respiration, energy production and cell growth. In mammalian cells VDAC opening probability can be regulated by posttranslational modifications such as phosphorylation. In yeast, the role of phosphorylation in VDAC/Por1p physiology and the regulatory kinases are still unknown. Therefore, the focus of the present study is to identify Por1p regulatory kinases, and evaluate its impact on mitochondrial function and cellular physiology. To identify Por1p regulatory kinases, 15 kinase-deleted mutants (selected based on kinase function or mitochondrial location) were screened for alterations in Por1p isoelectric point (pI), by 2D SDS-PAGE followed by immunoblot using an antibody against Por1p. Two strains among these, lacking Hog1p and Rim15p, exhibited a shift in Por1p pI compatible with lack of phosphorylation, suggesting these kinases may be Por1p regulators. To reinforce these result, several phenotypes such as growth, oxygen consumption, autophagy/mitophagy induction, resistance to heat or oxidative stress, were evaluated to assess genetic interactions between POR1 and the identified kinases, indicative of a functional relationship. It was observed that absence of HOG1 interferes with por1Δ growth in fermentative conditions, mitophagy induction and oxidative stress resistance. Absence of RIM15 interferes with por1Δ growth in fermentative conditions, mitochondrial oxygen consumption, autophagy flux and induction and mitophagy induction. These results support Hog1p and Rim15p as Por1p regulators, but future work will be needed to confirm them are direct regulators of Por1p phosphorylation. Identification of the first Por1p regulatory kinases in yeast will be an important advance on the understanding of the regulation of Por1p/mitochondrial function by metabolic signalling pathways.
URI: http://hdl.handle.net/10773/24288
Appears in Collections:DBio - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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