Наскоро международно известната растителна клетка публикува онлайн проучване, озаглавено&„Конститутивно активиране наЛевцин-Пътища за сигнализиране на богата повторна рецепторна киназа от BAK1-взаимодействаща рецептоподобна киназа 3 химера" от екипа на Michael Hothorn' от Катедрата по ботаника и растителна биология, Университет в Женева, Швейцария. Сексуална теза. Разкрит е конститутивният механизъм на активиране на химера на рецептор киназа 3 на рецептора за взаимодействие BAK1 по сигналния път на богата на левцин повторна рецепторна киназа.
Уникалният механизъм на растението' за ко-рецептор-зависимо активиране на SERK е запазен в много LRR-RKs, като LRR-RK HAESA, чиято функция включва контролиране на отделянето на флорални органи в Arabidopsis thaliana чрез взаимодействие с пептидния хормон IDA. Сигналният път на SERK-зависимата митоген-активирана протеин киназа (MAPK) включва LRR-RK ERECTA (ER) и нейните хомоложни гени ERECTA-LIKE1 (ERL1) и ERL2 и играе различна роля в развитието на растенията. Идентифицирането на конститутивните и независими от лиганд взаимодействия между извънклетъчните домейни на LRR на два сигнални протеина от растителна мембрана ни подтикна да изследваме дали протеиновата химера между BIR3 извънклетъчния домейн и цитоплазмените домени на различни рецепторни кинази е възможна Води до конститутивно активен сигнал комплекс. Въпреки че съществуват значителни структурни разлики между комплексите LRR-RKSERK и BIR-SERK, данните на изследователите показват, че широк спектър от химери oBIR3-iLRR-RK са функционални в растенията (Фигура 1).
Рецепторните кинази на богатите на левцин извънклетъчни повторни домейни (LRR-RKs) са най-голямата група мембранни сигнални протеини в растенията. LRR-RKs могат да усещат малки молекули, пептиди или протеинови лиганди и могат да бъдат активирани чрез индуцирано от лиганд взаимодействие със соматична ембриогенеза рецептор-подобна киназа (SERK) ко-рецепторна киназа. Предишните ни проучвания показват, че SERK може също да взаимодейства с BAK1 като рецепторна киназа 3 (BIR3), за да образува конститутивен, независим от лиганд комплекс. Тук изследователите съобщават за рецепторна химера, в която извънклетъчният LRR домен на BIR3 е слят с домена на цитоплазмената киназа на SERK-зависимите LRR-RKs. При липса на стимулиране на лиганда, BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA и ERECTA Извлечени от източника SERK ко-рецептори образуват стегнати комплекси. Тези химери се експресират под контрола на ендогенните промотори на съответните LRR-RKs и водят до ефективни функции за получаване на фенотипа на брасиностероидите, отделяне на цветя и стомашни модели. Важно е, че химерата BIR3-GSO1/SGN3 може частично да допълни фенотипа, образуван от sgn3 Karnofsky лентата, което показва, че SERK протеинът също медиира активирането на GSO1/SGN3 рецептора. Като цяло, нашите методи за инженерство на протеини могат да се използват за изясняване на физиологичните функции на LRR-RKs и определяне на рецепторния механизъм за активиране в един трансгенен щам (Фигура 2).
В обобщение, наличността ни на прости, сглобяеми от тип Lego и подходящи контролни линии за химера BIR3 сега позволява генетичната характеристика на сираците LRR-RKs с неизвестни/неясни фенотипове на загуба на функция и анализ на техните основни механизми за активиране. Протеиновите химери на BIR3 могат също да се използват за скрининг на биохимични или генетични взаимодействия, където е желателна конститутивно активната форма на рецептора.