Le piante generano continuamente vari tipi di organi come radici, foglie e fiori. La morfologia della crescita di ciascun organo è ottenuta dalla crescita direzionale delle cellule vegetali. Prima della crescita cellulare, un citoscheletro intracellulare chiamato microtubulo si allinea perpendicolarmente all'asse di crescita per determinare la direzione di crescita delle cellule vegetali (Fig. 1). È stato dimostrato che varie proteine ​​regolano il comportamento dinamico dei microtubuli, ma il meccanismo di allineamento dei microtubuli rimane irrisolto.

Ora, Hiroyasu Motose, Shogo Takatani, Taku Takahashi, e i loro colleghi dell'Università di Okayama e del NAIST hanno rivelato la funzione della chinasi 6 (NEK6) correlata a NIMA nella crescita diretta delle cellule vegetali. Hanno impiegato l'imaging di cellule vive per studiare il comportamento dinamico dei microtubuli e delle proteine ​​NEK6 in combinazione con il vantaggio delle analisi genetiche nella pianta modello Arabidopsis thalana.

I risultati hanno mostrato che la proteina NEK6 rimuove i microtubuli aberranti per allinearli prima della crescita cellulare direzionale (Fig. 2). NEK6 fosforila residui di aminoacidi specifici delle proteine ​​della tubulina, gli elementi costitutivi dei microtubuli, ed elimina i microtubuli anomali. In assenza di NEK6, i microtubuli sono storti e le cellule vegetali non possono crescere dritte (Fig. 3). Questo studio dimostra chiaramente il nuovo meccanismo regolatorio dell'organizzazione dei microtubuli e della crescita direzionale nelle piante. Poiché i microtubuli e le proteine ​​NEK sono ben conservati nella maggior parte degli organismi e partecipano a processi cellulari essenziali (ad es. divisione cellulare) e a varie malattie (ad es. tumori e ciliopatia), i risultati gettano nuova luce sui principi di questi fenomeni biologici.