El canal rodopsina inducido por la luz provoca la liberación de calcio inducida por protones en las células de...

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal
• Fisiología celular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• Se sabe que los niveles de pH citosólico y de iones de calcio (Ca2+) cambian juntos en respuesta a estímulos.
• La relación precisa y la interdependencia entre los protones (H +) y la señalización de Ca2 + en las plantas no se entienden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar la interdependencia entre los protones (H+) y los iones de calcio (Ca2+) en las células vegetales.
• Explorar la función de la rodopsina HcKCR2 de los catenoides de hipocitrio como una herramienta para manipular estas señales.

Principales métodos:

• Utilizó el canal de iones HcKCR2 de Hyphochytrium catenoides expresado en las células de guardia de Arabidopsis.
• Se investigó la función de HcKCR2 como un conductor de protones (H+) y un canal impermeable de iones de calcio (Ca2+) en la membrana plasmática.
• Se observó acidificación citoplasmática activada por la luz y posterior liberación de Ca2+ desde el retículo endoplasmático.

Principales resultados:

• La activación de la luz de HcKCR2 indujo una acidificación citoplasmática transitoria en las células de guardia de Arabidopsis.
• Esta acidificación desencadenó la liberación de iones de calcio (Ca2+) desde el retículo endoplasmático.
• La señal Ca2+ inducida por protones (H+) condujo a la despolarización de la membrana a través de canales aniónicos dependientes de Ca2+, lo que permitió el control remoto del movimiento estomático.

Conclusiones:

• Se ha demostrado un nuevo mecanismo de liberación de iones de calcio (Ca2+) inducida por protones (H+) en las células vegetales.
• HcKCR2 establecido como una herramienta valiosa para diseccionar los mecanismos moleculares del pH intracelular de las plantas y la señalización de Ca2+.
• Demostró el potencial para controlar remotamente la dinámica estomatal de la planta a través de la actividad del canal iónico activado por luz.