Обнаружен новый путь внутриклеточного транспорта в растительных клетках

Вакуоли в растениях, как и в клетках дрожжей и животных, отвечают за расщепление ненужных клеточных компонентов. В то же время вакуоли в семенах выполняют противоположную роль — запасают большое количество белков, которые обеспечивают энергию при прорастании.

Эти запасные белки, накапливаемые в вакуолях семян, таких как бобы и пшеница, не только жизненно важны для роста растений, но и представляют собой важный сельскохозяйственный ресурс.

До сих пор было неизвестно, могут ли белки транспортироваться из вакуоли в другие органеллы.

В исследовании, опубликованном в Nature Plants, доктор Ихун Фэн и профессор Такаши Уэда из Национального института фундаментальной биологии в Японии вместе с коллегами продемонстрировали на модельном растении Arabidopsis thaliana существование ретроградного транспортного пути, который возвращает мембранный белок VAMP727 с вакуолярной мембраны обратно в эндосомы. Команда также идентифицировала молекулярную машинерию, ответственную за этот путь.

Доктор Фэн отметил: "Белки сортирующих нексинов, функционирующие в этом новом пути, независимо диверсифицировались у растений по сравнению с животными и дрожжами. Наши данные указывают, что этот транспортный маршрут является специфичной для растений инновацией".

Профессор Уэда добавил: "Нам удалось показать, что уникальный для растений мембранный белок слияния VAMP727 коэволюционировал с механизмом рециклинга из вакуоли. Это позволяет предположить, что эволюция вакуолярного транспорта белков у семенных растений, которая необходима для массивного накопления запасных белков, была тесно связана с возникновением этого ретроградного пути".

Это исследование раскрывает часть уникальной сети мембранного транспорта, которую растения развили в ходе своей эволюции, предоставляя новые данные для клеточной биологии и науки о растениях.