Mezinárodně uznávaný Plant Cell nedávno zveřejnil online studii s názvem &; Constitutive Activation ofLeucin-Kombinační signální dráhy opakujících se receptorových kináz pomocí chiméry kinázy 3 interagující s receptorem podobným BAK1" od týmu Michaela Hothorna' z katedry botaniky a biologie rostlin, Ženevská univerzita, Švýcarsko. Sexuální teze. Byl odhalen konstitutivní aktivační mechanismus chiméry BAK1 interakční receptorové kinázy 3 na signální dráze opakované receptorové kinázy bohaté na leucin.
Unikátní mechanismus rostliny' mechanismus aktivace SERK závislé na koreceptoru je zachován v mnoha LRR-RK, jako je LRR-RK HAESA, jehož funkce zahrnuje kontrolu odlupování květinových orgánů v Arabidopsis thaliana interakcí s peptidový hormon IDA. SERK-dependentní mitogenem aktivovaná protein kinasa (MAPK) signální dráha zahrnuje LRR-RK ERECTA (ER) a její homologní geny ERECTA-LIKE1 (ERL1) a ERL2 a hraje různé role ve vývoji rostlin. Identifikace konstitutivních a na ligandu nezávislých interakcí mezi LRR extracelulárními doménami dvou signálních proteinů rostlinné membrány nás přiměla prozkoumat, zda je možná proteinová chiméra mezi extracelulární doménou BIR3 a cytoplazmatickými doménami různých receptorových kináz Vede ke konstitutivně aktivnímu signálu komplex. Ačkoli mezi komplexy LRR-RKSERK a BIR-SERK existují významné strukturální rozdíly, data výzkumníků naznačují, že v rostlinách je funkční široká škála chimér oBIR3-iLRR-RK (obrázek 1).
Receptorové kinázy extracelulárních opakujících se domén bohatých na leucin (LRR-RK) jsou největší skupinou membránových signálních proteinů v rostlinách. LRR-RK mohou detekovat malé molekuly, peptidy nebo proteinové ligandy a mohou být aktivovány interakcí indukovanou ligandem s kopreceptorovou kinázou receptoru podobné somatické embryogeneze (SERK). Naše předchozí studie ukázaly, že SERK může také interagovat s BAK1 jako receptorovou kinázou 3 (BIR3) za vzniku konstitutivního komplexu nezávislého na ligandu. Vědci zde uvádějí receptorovou chiméru, ve které je extracelulární doména LRR BIR3 fúzována s doménou cytoplazmatické kinázy LRR-RK závislých na SERK. Při absenci stimulace ligandem vytvářejí BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA a ERECTA Source-SERK ko-receptory odvozené od těsných komplexů. Tyto chiméry jsou exprimovány pod kontrolou endogenních promotorů příslušných LRR-RK a vedou k účinným funkcím pro získání fenotypu brassinosteroidů, opadávání květů a stomatálních vzorců. Důležité je, že chiméra BIR3-GSO1/SGN3 může částečně doplňovat fenotyp tvořený pásem sgn3 Karnofsky, což naznačuje, že protein SERK také zprostředkovává aktivaci receptoru GSO1/SGN3. Naše metody proteinového inženýrství lze obecně použít k objasnění fyziologických funkcí LRR-RK a určení mechanismu aktivace receptoru v jediném transgenním kmenu (obrázek 2).
Stručně řečeno, naše dostupnost jednoduchých sestav Lego typu a vhodných kontrolních linií pro chiméru BIR3 nyní umožňuje genetickou charakterizaci osiřelých LRR-RK s neznámými/nejasnými fenotypy ztráty funkce a analýzu jejich základních aktivačních mechanismů. Proteinové chiméry BIR3 mohou být také použity pro screening biochemických nebo genetických interakcí, kde je žádoucí konstitutivně aktivní forma receptoru.