Учёные открыли новый механизм сортировки белков в эндоплазматическом ретикулуме растений
Сортировка белков в секреторном пути необходима для компартментализации клетки и её гомеостаза. Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — это фабрика биосинтеза и сворачивания секреторных белков. Транспорт груза из ЭР в аппарат Гольджи высоко избирателен, но его молекулярный механизм оставался неясным.
Исследователи из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук обнаружили новый механизм, контролирующий сортировку рецепторных киназ с обогащённым лейцином повтором (LRR-RKs) в ЭР клеток Arabidopsis.
В ходе работы учёные выявили три белка, локализованных в ЭР — SUN3, SUN4 и SUN5, — которые регулируют сортировку LRR-RKs к плазматической мембране. LRR-RKs — чрезвычайно важные белки, участвующие в различных сигнальных путях, включая иммунитет и гормональный ответ. Потеря функции SUN3, SUN4 и SUN5 приводит к тому, что рецептор брассиностероидов BRI1 на плазматической мембране локализуется в кислых компартментах.
Кроме того, другие LRR-RKs, такие как PRK2, PRK3 и MDIS1, необходимые для направленного роста пыльцевой трубки, также сортировались в кислые компартменты в мутантных пыльцевых трубках sun3/4/5.
Как SUNs регулируют эту сортировку? По словам исследователей, ключевую роль играет LRR-домен самих LRR-RKs. Усечение внеклеточного домена PRK2 (PRK2ΔECD) позволяет ему избежать контроля со стороны SUNs и попасть на плазматическую мембрану. Белки SUNs распознают LRR-домен, чтобы определить, будет ли LRR-RK отсортирован в аппарат Гольджи или в кислые компартменты.
Биохимические анализы показали, что SUNs взаимодействуют с белками CRT3 и POD1, которые участвуют в созревании и сортировке белков в ЭР.
Эти результаты позволяют предположить, что комплекс POD1–SUNs–CRT3 в ЭР гарантирует правильное сворачивание и сортировку LRR-RKs на плазматическую мембрану, распознавая их LRR-домены.
Руководитель исследования Ли Хунцзю отметил: «Эта работа проясняет механизм сортировки LRR-RKs в ЭР, контролируемый комплексом POD1–SUNs–CRT3, и углубляет понимание сложного механизма сортировки в ЭР».
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.