Kansainvälisesti tunnettu Plant Cell julkaisi äskettäin verkkotutkimuksen" Constitutive Activation ofLeusiini-Rikkaat toistuvat reseptorikinaasin signalointireitit BAK1-vuorovaikutteisen reseptorimaisen kinaasi 3 -kimeerin&"; kirjoittanut Michael Hothorn' tiimi kasvitieteen ja kasvibiologian laitokselta, Geneven yliopisto, Sveitsi. Seksuaalinen opinnäytetyö. BAK1-vuorovaikutusreseptorikinaasi-3-kimeerin konstitutiivinen aktivointimekanismi paljastettiin leusiinipitoisessa toistuvan reseptorikinaasin signalointireitissä.
Kasvin' ainutlaatuinen mekanismi SERK: n reseptoririippuvaiseen aktivoitumiseen on säilynyt monissa LRR-RK: ssa, kuten LRR-RK HAESA: ssa, jonka tehtäviin kuuluu kukkaselinten irtoamisen hallitseminen Arabidopsis thalianassa vuorovaikutuksessa peptidihormoni IDA. SERK-riippuvainen mitogeeniaktiivisen proteiinikinaasin (MAPK) signalointireitti sisältää LRR-RK ERECTA (ER) ja sen homologiset geenit ERECTA-LIKE1 (ERL1) ja ERL2, ja sillä on eri roolit kasvien kehityksessä. Kahden kasvomembraanisignaaliproteiinin LRR: n solunulkoisten domeenien välisen konstitutiivisen ja ligandista riippumattoman vuorovaikutuksen tunnistaminen sai meidät tutkimaan, onko BIR3-solunulkoisen domeenin ja eri reseptorikinaasien sytoplasmista domeenien välinen proteiinikimera mahdollista. Johtaa konstitutiivisesti aktiiviseen signaaliin monimutkainen. Vaikka LRR-RKSERK- ja BIR-SERK-kompleksien välillä on merkittäviä rakenteellisia eroja, tutkijoiden tiedot osoittavat, että laaja valikoima oBIR3-iLRR-RK-kimeerejä on toiminnallinen kasveissa (kuva 1).
Leusiinipitoisten solunulkoisten toistuvien domeenien (LRR-RK) reseptorikinaasit ovat kasvien suurin kalvon signalointiproteiinien ryhmä. LRR-RK: t voivat tunnistaa pieniä molekyylejä, peptidejä tai proteiiniligandeja, ja ne voidaan aktivoida ligandin indusoimalla vuorovaikutuksella somaattisen alkion muodostumisen reseptorin kaltaisen kinaasin (SERK) yhteisreseptorikinaasin kanssa. Aiemmat tutkimuksemme ovat osoittaneet, että SERK voi myös olla vuorovaikutuksessa BAK1: n kanssa reseptorikinaasina 3 (BIR3) muodostaen konstitutiivisen, ligandista riippumattoman kompleksin. Tässä tutkijat raportoivat reseptorikimeeristä, jossa BIR3: n solunulkoinen LRR-domeeni on fuusioitunut SERK-riippuvaisten LRR-RK: iden sytoplasmisen kinaasidomeenin kanssa. Ligandistimulaation puuttuessa BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA ja ERECTA Source -peräiset SERK-reseptorit muodostavat tiukkoja komplekseja. Nämä kimeerit ilmentyvät vastaavien LRR-RK: iden endogeenisten promoottorien valvonnassa ja johtavat tehokkaisiin toimintoihin brassinosteroidien fenotyypin, kukkien irtoamisen ja stomataalisten kuvioiden saamiseksi. Tärkeää on, että BIR3-GSO1/SGN3-kimeeri voi osittain täydentää sgn3-Karnofsky-kaistan muodostamaa fenotyyppiä, mikä osoittaa, että SERK-proteiini välittää myös GSO1/SGN3-reseptorin aktivoitumisen. Yleensä proteiinitekniikkamme avulla voidaan selventää LRR-RK: iden fysiologisia toimintoja ja määrittää reseptorin aktivaatiomekanismi yhdessä siirtogeenisessä kannassa (kuvio 2).
Yhteenvetona voidaan todeta, että yksinkertaisen Lego-tyyppisen kokoonpanon ja sopivien BIR3-kimeran ohjauslinjojen saatavuus mahdollistaa nyt orpojen LRR-RK: iden geneettisen karakterisoinnin, joiden fenotyypit ovat tuntemattomia/epäselviä, ja analysoida niiden taustalla olevia aktivointimekanismeja. BIR3 -proteiinikimeerejä voidaan käyttää myös biokemialliseen tai geneettiseen vuorovaikutuksen seulontaan, jossa reseptorin konstitutiivisesti aktiivinen muoto on toivottava.