La scissione DAR2 di TMK1-EGFP lo trasferisce dalla membrana plasmatica al nucleo di Arabidopsis protoplasti radicali. (A –H ) Immagini confocali di dar2-1 protoplasti della radice trasformati con TMK1-EGFP, istone HT2B-mCherry e mutanti di scissione con o senza DAR2. HT2B-mCherry segna il nucleo. La colocazione di TMK1-EGFP e HT2B-mCherry mostra una fluorescenza gialla. (Barre della scala:5 µm.) (I ) Rapporti di EGFP nucleare localizzato/totale protoplasto in diversi mutanti di scissione TMK1-EGFP. n =20 protoplasti da ciascuno dei tre esperimenti indipendenti. Tutti sono stati confrontati con i livelli di TMK-EGFP senza 3HA-DAR2 e le differenze significative sono indicate come *P <0,05. Credito:Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (2022). DOI:10.1073/pnas.2205757119
I ricercatori del John Innes Center e i partner dell'Accademia cinese delle scienze hanno identificato un interruttore molecolare che stabilisce la crescita cellulare differenziale e la forma degli organi.
Il regolatore della crescita auxina promuove la crescita cellulare attraverso una proteina di superficie chiamata Transmembrane Kinase 1 (TMK1). Sulla superficie cellulare TMK1 modula le proprietà della parete cellulare che facilitano la crescita cellulare. Ma TMK1 segnala anche un effetto ritardante della crescita opposto nel nucleo cellulare, dove reprime la crescita cellulare riducendo l'espressione genica mediata dall'auxina.
Il Dr. Benguo Gu ei suoi colleghi hanno mostrato come TMK1 svolga queste funzioni apparentemente opposte in diverse parti della cellula. Ciò comporta la scissione della proteina TMK1 sulla superficie cellulare e il trasferimento di parte della proteina scissa al nucleo. Sebbene questo processo sia ragionevolmente comune, identificare le proteine coinvolte nella scissione delle proteine è stato difficile a causa di sfide tecniche.
Le proteine coinvolte sono membri della famiglia delle peptidasi DA1. Questi enzimi scindono una varietà di proteine coinvolte nelle risposte di crescita e contribuiscono a modellare la crescita degli organi. La dimostrazione della scissione della famiglia DA1 di TMK1 mostra come modulano il flusso di informazioni dalla superficie cellulare al nucleo per modellare le dimensioni delle cellule e la crescita degli organi. La definizione di questi processi fornisce importanti contributi alla nostra comprensione della crescita delle piante.
Il dottor Gu, un assistente di ricerca presso il John Innes Center, afferma che il loro "lavoro ha dimostrato la funzione delle peptidasi della famiglia DA1 sulla trasduzione del segnale ormonale, che indica un meccanismo generale per trasferire il segnale dalla membrana plasmatica al nucleo. I risultati offrono potenzialmente un modo per migliorare il raccolto comparsa dei semi".
"Modulazione della localizzazione nucleare della chinasi 1 transmembrana simile al recettore da parte delle peptidasi DA1 in Arabidopsis" è pubblicata in Proceedings of the National Academy of Sciences . + Esplora ulteriormente
