Сложность регулируемого развития у растений

У большинства живых организмов рост и развитие контролируются селективной модификацией времени жизни определённых белков. Этот механизм особенно распространён у растений, позволяя быстро модулировать экспрессию генов. Даже относительно компактный геном Arabidopsis кодирует более 1400 компонентов убиквитинлигазных комплексов — молекулярных машин, каждая из которых способна выбрать для деградации конкретный тип белка, не затрагивая десятки тысяч других. Однако селективность, с которой эти сотни компонентов собираются в комплексы, ещё предстоит определить.

Команда под руководством Минами Мацуи из Исследовательской группы функциональной геномики растений Центра наук о растениях RIKEN начала изучать разнообразие самой большой группы убиквитинлигаз растений — SCF-комплексов — у Arabidopsis. Каждый растительный SCF-комплекс состоит из четырёх канонических компонентов, два из которых — белок ASK и белок FBX. Геном Arabidopsis кодирует, по оценкам, 897 FBX- и 21 ASK-белок. В своей последней работе исследователи изучили локализацию выбранных FBX- и ASK-белков и их способность взаимодействовать друг с другом.

Знание локализации белков так же важно, как и понимание их взаимодействия, отмечает Юки Янагава из исследовательской группы. «В конце концов, даже если два белка способны к физическому взаимодействию, это не имеет физиологического значения, если белки находятся в разных тканях или субклеточных компартментах».

Команда использовала дрожжевой анализ для картирования физических аффинностей каждого из 341 FBX-белка Arabidopsis к каждому из 19 ASK-белков. Более половины FBX-белков не взаимодействовали ни с одним из протестированных ASK-белков, что предполагает, что для облегчения определённых взаимодействий FBX–ASK могут требоваться другие компоненты, SCF-комплексы или посттрансляционные модификации. Однако дополнительный эксперимент показал, что исходный анализ, возможно, также недооценил способность некоторых FBX-белков взаимодействовать с ASK.