В стрессовом ответе растений один белок заманивает и связывает собственного убийцу

Исследование выявило неожиданный механизм, с помощью которого растения перерабатывают собственные клеточные материалы для выживания в условиях стресса, такого как засуха, холод или недостаток света.

Ключевое открытие: Учёные из Университета Пердью обнаружили, что белок ACC-синтаза (ACS), фермент, регулирующий биосинтез гормона этилена, действует как "клей" или каркас. Он связывает два других белка, которые в нормальных условиях разрушают его самого.

Механизм при стрессе:

• При дефиците углерода (аналогично нехватке света) активируется сигнальный путь брассиностероидов.
• Это приводит к привлечению дополнительного белка 14-3-3, который позволяет ACS связать два белка-убийцы: E3 лигазы SINAT и EOL2.
• В связанном состоянии эти лигазы начинают разрушать друг друга, а не ACS.
• В результате уровень ACS в клетке возрастает, что увеличивает синтез гормона этилена, играющего ключевую роль в реакции на стресс и автофагии (переработке клеточного материала).

Значение: Если нарушить это взаимодействие белков, растения не выживают в условиях углеродного голодания. Это тонкий механизм, с помощью которого растение перераспределяет ресурсы в стрессовой ситуации.

Перспективы: Впервые показано, что ACS может действовать как каркасный белок. Это указывает на его возможную "многофункциональность" (явление "moonlighting") в других клеточных процессах, что требует дальнейшего изучения.

Исследование проведено на модели растения Arabidopsis и опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).