Brassinosteroid necitlivý-1 - Brassinosteroid insensitive-1 - Wikipedia

Brassinosteroid necitlivý 1
Identifikátory
OrganismusArabidopsis thaliana
SymbolBRI1
Entrez830095
HomoloGene91895
RefSeq (mRNA)NM_120100.3
RefSeq (Prot)NP_195650.1
UniProtO22476
Další údaje
EC číslo2.7.11.1
Chromozóm4: 18,32 - 18,33 Mb
Reprezentace komplexu koreceptorů BRI1-BAK1

Brassinosteroid necitlivý 1 (BRI1) je hlavní receptor z rostlinný hormon brassinosteroid.[1][2] Hraje velmi důležitou roli ve vývoji rostlin, zejména při kontrole buňka prodloužení a pro toleranci environmentální stresy. BRI1 zvyšuje prodloužení buněk,[1] propaguje pyl rozvoj,[3] řízení vaskulatura rozvoj[2] a podporuje chlazení a tolerance mrazu.[4] BRI1 je jedním z nejlépe studovaných hormonálních receptorů a funguje jako model pro studium membrána- vázané receptory v rostlinách.

Struktura

BRI1 je integrální membránový protein. Na extracelulární strana membrána leží řada 25 leucin - bohaté opakování (LRR). LRR doména tvoří tvar podkovy. Atypická LRR v této doméně působí jako vazebné místo brassinosteroidu. Vedle domény LRR je jednoprůchod transmembránový sekce. The intracelluar doména BRI1 funguje jako a kináza a právě tato doména spouští fosforylační kaskáda což má za následek změny genová exprese.[5]

Aktivace

Při absenci brassinosteroidu je BRI1 držen v neaktivním stavu jiným proteinem, Inhibitor BRI1 kinázy 1 (BKI1).[6] Když se brassinosteroid váže na BRI1, snižuje stabilitu komplexu BRI1: BKI1 a podporuje vazbu BRI1 na jiný membránový protein, BRI1 asociovaná receptorová kináza 1 (BAK1).[7] V komplexu BRI1: BAK1 se BRI1 i BAK1 dostávají do kontaktu s molekulou brassinosteroidu a z tohoto důvodu jsou považovány za ko-receptor.[5][7] BRI1 a BAK1 postupně fosforylát navzájem ve svých kinázových doménách, což vede k aktivaci BRI1. Aktivovaná kinázová doména BRI1 fosforyluje několik receptorové cytoplazmatické kinázy (RLCK), zejména brassinosteroidní signální kináza (BSK) a konstituční diferenciální růst 1 (CDG1) rodiny. RLCK vyměňují tento signál za následné komponenty, což nakonec vede k aktivaci nebo deaktivaci několika transkripční faktory.[5]

Související proteiny

Proteiny rodiny BRI1

V modelovém plánu druhů Arabidopsis thaliana „BRI1 působí po boku dvou homologní proteiny známé jako BRI1-LIKE1 (BRL1) a BRL3.[2] Zdá se, že funkce BRL1 a BRL3 je omezena na vývoj vaskulaturního systému, ale i v této souvislosti hraje BRI1 dominantnější roli.[2] BRL1 i BRL3 jsou schopny vázat brassinosteroidy a působit jako receptory.[2][5] Čtvrtý protein rodiny BRI1, BRL2 se nemůže vázat na brassinosteroid a jeho funkce není známa.[5]

FLS2

BRI1 patří do velké rodiny proteinových kináz podobných receptorům podobných na leucin. Existuje mnoho dalších členů této rodiny proteinů,[8] a jedním z nejdůležitějších je FSL2.[9] FLS2 působí jako detektor bakteriálního proteinu bičík a je důležité pro imunita rostlin.[9] Překvapivě (vzhledem k různým funkcím) signální kaskády BRI1 a FLS2 sdílejí mnoho stejných komponent.[10] Nedávno bylo navrženo, aby se BRI1 a FLS2 lokalizovaly do různých „nano-domén“ na buněčné membráně, a právě tato prostorová separace zde představuje velmi odlišné výstupy signálu.[11]

Reference

  1. ^ A b Wang ZY, Seto H, Fujioka S, Yoshida S, Chory J (březen 2001). „BRI1 je kritickou součástí receptoru plazmatické membrány pro rostlinné steroidy“. Příroda. 410 (6826): 380–3. doi:10.1038/35066597. PMID  11268216.
  2. ^ A b C d E Caño-Delgado A, Yin Y, Yu C, Vafeados D, Mora-García S, Cheng JC, Nam KH, Li J, Chory J (listopad 2004). „BRL1 a BRL3 jsou nové brassinosteroidové receptory, které fungují při vaskulární diferenciaci u Arabidopsis“. Rozvoj. 131 (21): 5341–51. doi:10.1242 / dev.01403. PMID  15486337.
  3. ^ Ye Q, Zhu W, Li L, Zhang S, Yin Y, Ma H, Wang X (březen 2010). „Brassinosteroidy regulují mužskou plodnost regulací exprese klíčových genů podílejících se na vývoji prašníku a pylu Arabidopsis“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 107 (13): 6100–5. Bibcode:2010PNAS..107,6100Y. doi:10.1073 / pnas.0912333107. PMC  2851861. PMID  20231470.
  4. ^ Eremina M, Unterholzner SJ, Rathnayake AI, Castellanos M, Khan M, Kugler KG, květen ST, Mayer KF, Rozhon W, Poppenberger B (říjen 2016). „Brassinosteroidy se podílejí na kontrole bazální a získané tolerance zmrazení rostlin“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 113 (40): E5982 – E5991. doi:10.1073 / pnas.1611477113. PMC  5056081. PMID  27655893.
  5. ^ A b C d E Belkhadir Y, Jaillais Y (duben 2015). "Molekulární obvody brassinosteroidové signalizace". Nový fytolog. 206 (2): 522–40. doi:10.1111 / nph.13269. PMID  25615890.
  6. ^ Wang J, Jiang J, Wang J, Chen L, Fan SL, Wu JW, Wang X, Wang ZX (listopad 2014). „Strukturální pohledy na negativní regulaci signalizace BRI1 proteinem BKI1 interagujícím s BRI1“. Cell Research. 24 (11): 1328–41. doi:10.1038 / cr.2014.132. PMC  4220157. PMID  25331450.
  7. ^ A b Nam KH, Li J (červenec 2002). "BRI1 / BAK1, pár receptorových kináz zprostředkujících brassinosteroidovou signalizaci". Buňka. 110 (2): 203–12. doi:10.1016 / s0092-8674 (02) 00814-0. PMID  12150928.
  8. ^ Smakowska-Luzan E, Mott GA, Parys K, Stegmann M, Howton TC, Layeghifard M a kol. (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.
  9. ^ A b Gómez-Gómez L, Boller T (červen 2000). „FLS2: kináza podobná receptoru LRR zapojená do vnímání bakteriálního elicitorního bičíku u Arabidopsis“. Molekulární buňka. 5 (6): 1003–11. doi:10.1016 / S1097-2765 (00) 80265-8. PMID  10911994.
  10. ^ 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.
  11. ^ 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.