La comprensión de los mecanismos moleculares que controlan la resistencia de la planta frente a patógenos biotrofos es un campo de investigación complejo y en expansión donde se impone la identificación de nuevos reguladores. Previamente se había descrito en nuestro laboratorio el gen P69C que codifica una proteasa con homología a subtilisinas y cuya expresión se induce en el transcurso de la interacción planta-patógeno. Con el fin de estudiar nuevos componentes de la planta implicados en la señalización de la respuesta defensiva, se procedió al escrutinio de mutantes de Arabidopsis thaliana que de forma constitutiva y sin la existencia de ningún estímulo externo se encontrara activada la expresión del gen GUS dirigida por el promotor P69C. En la presente memoria de tesis se describe ampliamente la identificación y caracterización del mutante, csb3 (constitutive subtilisin3). Las plantas csb3 poseen elevados niveles de ácido salicílico (SA) y además expresan genes dependientes de la ruta de SA tales como PR-1, PR-2 y GST6. Por otra parte, el mutante csb3 exhibe una elevada resistencia al oomiceto patógeno Hyaloperonospora parasitica de naturaleza biotrofa y a la bacteria patógena también biotrofa Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000 (Pst) DC3000. Sin embargo, la resistencia a patógenos necrotrofos tales como Botrytis cinerea y Plectosphaerella cucumerina permanece inalterada en las plantas csb3. Para analizar la participación de los distintos componentes de la ruta de señalización dependiente de SA en la manifestación del fenotipo de resistencia de csb3, se procedió al análisis epistático entre csb3 y pad4, sid2, eds5, nahG, npr1, dth9 y cpr1. Estos estudios indican que la elevada resistencia frente a patógenos biotrofos de las plantas csb3 requiere de todos y cada uno de los componentes de la ruta de señalización dependiente del SA estudiados. El gen CSB3 identificado por clonaje posicional codifica la 1-hidroxi-2-metil-2-butenil 4-difosfato (HDS) sin / Gil Morrió, MJ. (2005). Disección genética del mecanismo de resistencia frente a patógenos biotrofos mediado por el gen CSB3 en Arabidopsis thaliana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1870

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Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin 9 (PCSK9) is the ninth member of the Ca+2-dependent mammalian proprotein convertase super family of serine endoproteases that is structurally related to the bacterial subtilisin and yeast kexin enzymes. It plays a critical role in the regulation of lipid metabolism and cholesterol homeostasis by binding to and degrading low-density lipoprotein-receptor (LDL-R) which is responsible for the clearance of circulatory LDL-cholesterol from the blood. Owing to this functional property, there is plenty of research interest in the development of functional inhibitors of PCSK9 which may find important biochemical applications as therapeutic agents for lowering plasma LDL-cholesterol. The catalytic domain of PCSK9 binds to the EGF-A domain of LDL-R on the cell surface to form a stable complex and re-routes the receptor from its normal endosomal recycling pathway to the lysosomal compartments leading to its degradation. Owing to these findings, we propose that selected peptides from PCSK9 catalytic domain, particularly its disulphide (S-S) bridged loop1 323-358 and loop2 365-385, are likely to exhibit strong affinity towards the EGF-A domain of LDL-R. Several regular peptides along with corresponding all- dextro and retro-inverse peptides as well as the gain-of-function mutant variants were designed and tested for their regulatory effects towards LDL-R expression and PCSK9-binding in human hepatic HepG2 and mouse hepatic Hepa1c1c7 cells. Our data indicated that disulfide bridged loop1-hPCSK9323-358 and its H357 mutant as well as two short loop2-hPCSK9372-380 and its Y374 mutant peptides modestly promote the LDL-R protein levels. Our study concludes that specific peptides from the PCSK9 catalytic domain can regulate LDL-R and may be useful for development of novel class of therapeutic agents for cholesterol regulation.