Исследование двух белков: фундаментальная работа может сделать создание лучших культур точным, как часы
Ученые из Мичиганского университета под руководством Кристофа Беннинга изучают хлоропласт — клеточную "машину", где происходит фотосинтез. Их работа похожа на разбор часов для понимания роли каждой детали в работе целой системы.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Plant Physiology, команда из Лаборатории исследований растений MSU-DOE (PRL) начала раскрывать, как компоненты хлоропласта взаимодействуют, влияя на создание липидов в его фотосинтетических мембранах.
Ключевые белки: RBL10 и ACP4
Исследование основано на предыдущей работе, в которой изучался фермент rhomboid-like protein 10 (RBL10). Его функция была в основном загадочной, хотя считалось, что он расщепляет другие белки в мембране хлоропласта. В 2019 году на модельном организме Arabidopsis thaliana команда показала, что RBL10 влияет на важный метаболический процесс в фотосинтезе, а именно на создание липидов для мембран хлоропласта.
В последующей работе лаборатория Беннинга определила список белков, с которыми взаимодействует RBL10. Особое внимание привлек acyl carrier protein 4 (ACP4) — ещё один важный белок в биосинтезе липидов хлоропласта.
Генетический анализ взаимодействия
Новейшая публикация посвящена проверке значимости взаимодействия между ACP4 и RBL10. Исследователи изучили четыре линии Arabidopsis:
- Контрольное (дикое) растение.
- Мутант с уменьшенным количеством ACP4.
- Мутант с уменьшенным количеством RBL10.
- Мутант, дефицитный по обоим белкам.
Используя этот подход генетического анализа, учёные смогли определить функции этих компонентов в липидном метаболизме растений.
Результаты и значение
В итоге исследователи установили, что RBL10 и ACP4 оба влияют на биосинтез липидов, но действуют независимо и параллельными путями.
"Эта статья исключает одну из возможностей того, как эти белки работают в липидном метаболизме растений, — сказал Кристоф Беннинг, заслуженный профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии и директор PRL. — Но нам нужно искать другие возможности. Мы до сих пор не знаем ответов".
RBL10 — один из немногих охарактеризованных ромбоидных белков у растений, для которого предложена возможная роль в клеточном процессе, но лаборатория Беннинга продолжает искать точный механизм его работы. Это фундаментальное понимание в будущем позволит создавать сельскохозяйственные культуры, лучше соответствующие нашим потребностям в условиях меняющегося климата.