DAR2-klyvning av TMK1-EGFP flyttar den från plasmamembranet till kärnan av Arabidopsis rotprotoplaster. (A –H ) Konfokala bilder av dar2-1 rotprotoplaster transformerade med TMK1-EGFP, histon HT2B-mCherry och klyvningsmutanter med eller utan DAR2. HT2B-mCherry markerar kärnan. Samlokalisering av TMK1-EGFP och HT2B-mCherry visas som gul fluorescens. (Skalstaplar:5 µm.) (I ) Förhållanden av nukleärt lokaliserad/total protoplast EGFP i olika TMK1-EGFP-klyvningsmutanter. n =20 protoplaster från vart och ett av tre oberoende experiment. Alla jämfördes med TMK-EGFP-nivåer utan 3HA-DAR2, och signifikanta skillnader anges som *P <0,05. Kredit:Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI:10.1073/pnas.2205757119
Forskare vid John Innes Center och partners vid den kinesiska vetenskapsakademin har identifierat en molekylär switch som etablerar differentiell celltillväxt och organform.
Tillväxtregulatorn auxin främjar celltillväxt genom ett ytprotein som kallas Transmembrane Kinase 1 (TMK1). På cellytan modulerar TMK1 cellväggsegenskaper som underlättar celltillväxt. Men TMK1 signalerar också en motsatt tillväxthämmande effekt i cellkärnan, där det undertrycker celltillväxt genom att minska auxin-medierat genuttryck.
Dr. Benguo Gu och hans kollegor visade hur TMK1 utför dessa till synes motsatta funktioner i olika delar av cellen. Detta involverar klyvning av TMK1-protein vid cellytan och överföring av en del av det klyvda proteinet till kärnan. Även om denna process är ganska vanlig, har det varit svårt att identifiera de inblandade proteinklyvande proteinerna på grund av tekniska utmaningar.
De involverade proteinerna är medlemmar av DA1-familjen av peptidaser. Dessa enzymer klyver en mängd olika proteiner som är involverade i tillväxtsvar och bidrar till att forma organtillväxt. Demonstrationen av DA1-familjens klyvning av TMK1 visar hur de modulerar informationsflödet från cellytan till kärnan för att forma cellstorlek och organtillväxt. Att definiera dessa processer ger viktiga bidrag till vår förståelse av växttillväxt.
Dr Gu, en forskningsassistent vid John Innes Center säger att deras "arbete visade att DA1-familjens peptidaser fungerar på hormonsignaltransduktion, vilket indikerar en allmän mekanism för att överföra signal från plasmamembran till kärna. Fynden kan potentiellt erbjuda ett sätt att förbättra grödan. fröuppkomst."
"Modulation of receptor-like transmembrane kinase 1 nuclear localization by DA1-peptidases in Arabidopsis" publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences . + Utforska vidare
