Mutations in the NB-ARC Domain of I-2 That Impair ATP Hydrolysis Cause Autoactivation

As proteínas de resistência (R) em plantas conferem especificidade ao sistema imunológico inato. A maioria das proteínas R possui um domínio NB-ARC (adaptor de ligação de nucleotídeo compartilhado por APAF-1, proteínas R, e CED-4) localizado centralmente. Para duas proteínas R de tomate (Lycopersicon esculentum), I-2 e Mi-1, já mostramos anteriormente que esse domínio atua como um módulo ATPase que pode hidrolisar ATP in vitro. Para investigar o papel da ligação e hidrólise de nucleotídeos para a função de I-2 in planta, mutações específicas foram introduzidas em motivos conservados do domínio NB-ARC. Duas mutações resultaram em proteínas autoativadoras que induzem uma resposta hipersensível independente de patógeno ao serem expressas in planta. Essas formas mutantes de I-2 mostraram-se prejudicadas na hidrólise de ATP, mas não na ligação de ATP, sugerindo que o estado ligado a ATP, em vez do estado ligado a ADP, de I-2 é a forma ativa que desencadeia a sinalização de defesa. Além disso, ao se ligar ao ADP, a proteína apresentou uma afinidade aumentada por ADP, sugerindo uma mudança de conformação. Com base nesses dados, propomos que o domínio NB-ARC de I-2, e provavelmente de proteínas R relacionadas, funcione como um interruptor molecular cujo estado (ligado/desligado) depende do nucleotídeo ligado (ATP/ADP).