Молекулярный переключатель определяет форму органов растений

Исследователи из Центра Джона Иннеса и их коллеги из Китайской академии наук идентифицировали молекулярный переключатель, который устанавливает дифференциальный рост клеток и форму органов.

Регулятор роста ауксин стимулирует рост клеток через поверхностный белок под названием Transmembrane Kinase 1 (TMK1). На поверхности клетки TMK1 модулирует свойства клеточной стенки, что облегчает рост. Однако TMK1 также сигнализирует о противоположном, замедляющем рост эффекте в ядре клетки, где он подавляет рост, уменьшая экспрессию генов, опосредованную ауксином.

Доктор Бэнгуо Гу и его коллеги показали, как TMK1 выполняет эти, казалось бы, противоположные функции в разных частях клетки. Это включает расщепление белка TMK1 на поверхности клетки и перенос части расщепленного белка в ядро. Хотя этот процесс довольно распространен, идентификация участвующих в нем расщепляющих белков была затруднена из-за технических сложностей.

Этими белками оказались представители семейства пептидаз DA1. Эти ферменты расщепляют различные белки, участвующие в ростовых реакциях, и способствуют формированию роста органов. Демонстрация расщепления TMK1 семейством DA1 показывает, как они модулируют поток информации от поверхности клетки к ядру для определения размера клеток и роста органов. Определение этих процессов вносит важный вклад в понимание роста растений.

Доктор Гу, научный сотрудник Центра Джона Иннеса, заявляет, что их "работа доказала, что пептидазы семейства DA1 функционируют в передаче гормональных сигналов, что указывает на общий механизм передачи сигнала от плазматической мембраны к ядру. Эти открытия потенциально предлагают способ улучшить всхожесть семян сельскохозяйственных культур".

Статья "Modulation of receptor-like transmembrane kinase 1 nuclear localization by DA1 peptidases in Arabidopsis" опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.