Открытие в биологии растений углубляет понимание их роста и развития

Ауксин — небольшое органическое соединение, фитогормон, открытый Чарльзом Дарвином около 100 лет назад. Со временем он стал рассматриваться как самый важный и универсальный растительный гормон, контролирующий почти все аспекты роста и развития растений. Однако то, как такая маленькая молекула может играть столь ключевую роль, десятилетиями оставалось загадкой.

Около десяти лет назад была открыта система восприятия и передачи сигнала ауксина в ядре клетки, но она не могла объяснить всё разнообразие его функций.

Теперь клеточные биологи растений из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили новый комплекс восприятия и передачи сигнала ауксина, локализованный на поверхности клетки, а не в её ядре.

Ключевые открытия:

• Обнаружена долгожданная внеклеточная система восприятия ауксина у растений.
• Раскрыт механизм работы белка ABP1 (auxin-binding protein), идентифицированного более 40 лет назад, чья роль и способ действия были предметом споров.
• Показано, что система включает трансмембранные рецепторные киназы (TMKs), которые действуют как сенсоры на поверхности клетки.
• ABP1 и TMKs формируют новый сенсорный комплекс на клеточной поверхности, который передаёт внеклеточный сигнал ауксина к ROP GTPases — регуляторным белкам внутри клетки.

Значение:

Это открытие стало новым рубежом в биологии ауксина. Оно объясняет, как ауксин контролирует такие процессы, как формирование сложной формы клеток эпидермиса листа (похожей на пазл), что обеспечивает прочность тонких листьев. Теперь предстоит выяснить, почему растениям нужны обе системы восприятия — и ядерная, и внеклеточная.

Исследование опубликовано в выпуске журнала Science от 28 февраля.