El ensamblaje y la localización del complejo de señalización guiado por POLAR impulsan la división celular asimétrica

Área de la Ciencia:

• Biología celular vegetal
• Ciencias de las plantas moleculares
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• La división celular asimétrica (ACD) es crucial para la supervivencia y el desarrollo de las plantas, ejemplificada por el linaje celular estomático.
• La GLYCOGEN SYNTHASE KINASE3 (GSK3) / SHAGGY-like kinase BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 2 (BIN2) tiene una doble función en la regulación del ACD estomático.
• Se desconocen los mecanismos que equilibran los efectos opuestos de BIN2 sobre la señalización de la proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK) y la actividad de SPEECHLESS (SPCH).

Objetivo del estudio:

• Aclarar los mecanismos reguladores que controlan la división celular asimétrica en el linaje estomático de las plantas.
• Identificar los factores involucrados en el equilibrio de las funciones duales de las quinasas similares a GSK3 en el desarrollo estomático.
• Comprender cómo se logra la especificidad del sustrato de GSK3 en las células vegetales.

Principales métodos:

• Identificación de la proteína específica de la planta POLAR como un regulador clave en el linaje estomático.
• Investigando el papel de POLAR como un andamio para las quinasas similares a GSK3.
• El análisis de los efectos de POLAR y BREAKING OF ASYMMETRY IN THE STOMATAL LINE (BASL) en la localización y actividad de la quinasa.

Principales resultados:

• POLAR limita las quinasas similares a GSK3 al citosol y las polariza transitoriamente con BASL antes de ACD.
• Esta localización atenúa la señalización de MAPK, permitiendo que SPCH promueva el ACD en el núcleo.
• La rotación de POLAR está regulada por la fosforilación mediada por GSK3, lo que indica un mecanismo de retroalimentación.

Conclusiones:

• La proteína de andamio POLAR garantiza la especificidad del sustrato GSK3, proporcionando un nuevo mecanismo para regular el ACD.
• La función de POLAR en el control de la actividad y la localización de la quinasa ofrece un paradigma para comprender la regulación de GSK3 en las plantas.
• Este estudio revela ideas críticas sobre el control molecular de las decisiones del destino celular durante el desarrollo de las plantas.