BRI1 asociovaná receptorová kináza 1 - BRI1-associated receptor kinase 1 - Wikipedia

Brassinosteroid necitlivá receptorová kináza asociovaná s 1
Identifikátory
OrganismusA. thaliana (řeřicha thale)
SymbolBAK1
Entrez829480
RefSeq (mRNA)NM_119497.4
RefSeq (Prot)NP_567920.1
UniProtQ94F62
Další údaje
EC číslo2.7.1.37
Chromozóm4: 16,09 - 16,09 Mb

BRI1 asociovaná receptorová kináza 1 (BAK1 - známá také jako kináza 3 receptoru pro somatickou embryogenezi nebo SERK3) je důležitá rostlina protein která má při vývoji rostlin různé funkce.

Struktura

BAK1 patří do velké skupiny rostlinných proteinů známých jako Opakování bohaté na leucin receptorové kinázy (LRR-RK). U modelových druhů rostlin Arabidopsis thaliana „BAK1 a 4 další blízce příbuzné proteiny tvoří podskupinu v rodině LRR-RK, známou jako kinázy receptoru somatické embryogeneze (SERK). Všech 5 SERK je transmembránové proteiny. Skládají se z extracelulární doména, jediný transmembránový průchod a intracelulární doména. Extracelulární doména se skládá z několika bohaté na leucin a intracelulární doména funguje jako protein kináza.[1] Předpokládá se, že BAK1 interaguje s mnoha dalšími LRR-RK a signální výstup BAK1 závisí na jeho vazebném partnerovi[2]

Role ve vývoji rostlin

Brassinosteroidní signalizace

Schéma BAK1 v komplexu s BRI1 během brassinosteroidní signalizace

BAK1 byla původně identifikována pro svou roli v brassinosteroid signalizace.[3] Brassinosteroid je hlavní rostlinný hormon který má mnoho rolí a je často spojován s buňka prodloužení.[1] BAK1 se váže na brassinosteroidový receptor BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1 (BRI1) a toto pak spustí a fosforylační kaskáda což vede ke změně v výraz více genů.[3]

Obranná signalizace

BAK1 je také zásadní pro imunita rostlin a rostliny s nedostatkem BAK1 vykazují mnohem větší náchylnost k bakteriálním infekcím.[4] Rostliny jsou schopné vnímat bakterie rozpoznáním specifických molekulárních podpisů nebo 'efektory '. Jeden z těchto podpisů je odvozen od bakterií bičík. Rostliny vnímají bičík, když se váže na receptor FLS2. Když je flagellin vnímán FLS2, silně to podporuje interakci mezi FLS2 a BAK1 a to pak vede ke změnám v genové expresi, které podporují obranu proti bakteriím.[4]

Kromě bičíku jsou rostliny schopné vnímat i další bakteriální efektory. Jeden z těchto, EF-Tu je vnímán EF-Tu receptor (EFR). Podobně jako FLS2 je pro funkci EFR vyžadován BAK1.[5]

LRR-RK Erecta (ER) může také podporovat obranu rostlin, ve shodě s BAK1.[5]

Regulace stomatálního vývoje

Spolu se svou rolí v obraně rostlin komplex ER: BAK1 také potlačuje vývoj průduchy v listí. Mutace v BAK1 a ER vedou ke zvýšení počtu průduchů.[5]

Molekulární základ pro různé funkční role

Rozmanité funkční role BAK1 jsou způsobeny jeho vazbou na velké množství receptorů.[2] Mnoho molekulárních složek po proudu od těchto receptorů: BAK1 komplexy jsou sdíleny mezi těmito signálními cestami (například BR Signaling Kinase 1 (BSK1) je pozitivním regulátorem obou BRI1: BAK1 signalizace[6] a FLS2: signalizace BAK1[7]). V současné době není jasné, jak jsou buňky schopny rozlišovat mezi BSK1, který byl aktivován BRI1 nebo FLS2. Jedna nedávná studie ukázala, že BRI1 a FLS2 se lokalizují do různých „nano-domén“ na buněčné membráně, a je tedy možné, že tato prostorová separace odpovídá za velmi odlišné výstupy signálu.[8]

Reference

  1. ^ A b Belkhadir Y, Jaillais Y (duben 2015). "Molekulární obvody brassinosteroidové signalizace". Nový fytolog. 206 (2): 522–40. doi:10.1111 / nph.13269. PMID  25615890.
  2. ^ A b Smakowska-Luzan E, Mott GA, Parys K, Stegmann M, Howton TC, Layeghifard M, Neuhold J, Lehner A, Kong J, Grünwald K, Weinberger N, Satbhai SB, Mayer D, Busch W, Madalinski M, Stolt-Bergner P, Provart NJ, Mukhtar MS, Zipfel C, Desveaux D, Guttman DS, Belkhadir Y (leden 2018). „Extracelulární síť opakovaných receptorových kináz bohatých na leucin Arabidopsis“. Příroda. 553 (7688): 342–346. Bibcode:2018Natur.553..342S. doi:10.1038 / příroda25184. PMC  6485605. PMID  29320478.
  3. ^ A b Li J, Wen J, Lease KA, Doke JT, Tax FE, Walker JC (červenec 2002). „BAK1, proteinová kináza podobná receptoru LRR Arabidopsis, interaguje s BRI1 a moduluje brassinosteroidovou signalizaci“. Buňka. 110 (2): 213–22. doi:10.1016 / s0092-8674 (02) 00812-7. PMID  12150929.
  4. ^ A b Chinchilla D, Zipfel C, Robatzek S, Kemmerling B, Nürnberger T, Jones JD, Felix G, Boller T (červenec 2007). „Komplex receptoru FLS2 a BAK1 indukovaný bičíkem iniciuje obranu rostlin“. Příroda. 448 (7152): 497–500. Bibcode:2007 Natur.448..497C. doi:10.1038 / nature05999. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-3840-F. PMID  17625569.
  5. ^ A b C Jordá L, Sopeña-Torres S, Escudero V, Nuñez-Corcuera B, Delgado-Cerezo M, Torii KU, Molina A (2016). „Erecta a BAK1 receptory podobné kinázám interagují s regulací imunitní odpovědi u Arabidopsis“. Hranice ve vědě o rostlinách. 7: 897. doi:10.3389 / fpls.2016.00897. PMC  4923796. PMID  27446127.
  6. ^ Tang W, Kim TW, Oses-Prieto JA, Sun Y, Deng Z, Zhu S, Wang R, Burlingame AL, Wang ZY (červenec 2008). „BSK zprostředkovávají signální transdukci z receptorové kinázy BRI1 v Arabidopsis“. Věda. 321 (5888): 557–60. Bibcode:2008Sci ... 321..557T. doi:10.1126 / science.1156973. PMC  2730546. PMID  18653891.
  7. ^ Shi H, Shen Q, Qi Y, Yan H, Nie H, Chen Y, Zhao T, Katagiri F, Tang D (březen 2013). „BR-signální kináza 1 se fyzicky asociuje s Flagellin Sensing 2 a reguluje vrozenou imunitu rostlin u Arabidopsis“. Rostlinná buňka. 25 (3): 1143–57. doi:10.1105 / tpc.112.107904. PMC  3634682. PMID  23532072.
  8. ^ Bücherl CA, Jarsch IK, Schudoma C, Segonzac C, Mbengue M, Robatzek S, MacLean D, Ott T, Zipfel C (březen 2017). „Imunitní a růstové receptory rostlin sdílejí společné signální složky, ale lokalizují se do odlišných nanodomén plazmatické membrány“. eLife. 6. doi:10,7554 / eLife.25114. PMC  5383397. PMID  28262094.

externí odkazy