血管系由来ペプチドがSGN3受容体と結合することで,根の拡散障壁の制御

Verónica G Doblas¹, Elwira Smakowska-Luzan², Satoshi Fujita¹

¹Department of Plant Molecular Biology, University of Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland.

Science (New York, N.Y.)

|January 21, 2017

まとめ

研究者らは,カスパリアンストライプ整合因子 (CIF1/2) が,SCHENGEN3受容体のようなキナーゼのリガンドであることを発見した. この相互作用は,根内皮の拡散障壁を維持し,適切なカスパリアン帯の形成を確保するために不可欠です.

科学分野:

植物生物学
細胞生物学
分子遺伝学

背景:

根の内皮は,カスパリアン・ストライプを使って,重要な拡散障壁を形成する.
受容体型のキナーゼSCHENGEN3/GASSHO1 (SGN3/GSO1) は,カスパリアン帯の形成と完全性にとって不可欠であることが知られている.
SGN3の機能を調節する特定の分子メカニズムとリガンドは,ほとんど不明のままでした.

研究の目的:

SCHENGEN3 (SGN3) 受容体のようなキナーズの機能を調節する分子因子とリガンドを特定する.
SGN3が根内皮にカスパリアン帯の拡散障壁を確立し維持するメカニズムを解明する.
カスパリアン・ストリップの発達におけるペプチド硫化作用を調査する.

主な方法:

ペプチド硫化に影響を与えるシェンゲン2 (sgn2) 変異体の遺伝子解析
カスパリアン・ストリップ・インテグリティ・ファクター (CIF1/2) と呼ばれるステル表現ペプチドの識別と特徴付け
再結合SGN3への直接ペプチド結合を示すための生化学的測定
野生型と変異植物におけるカスパリアン帯の形成と整合性の現象分析

主要な成果:

シェンゲン2 (sgn2) 変異体は,ペプチドリガンドを硫化させる酵素に欠陥がある.
2つのステル発現ペプチド,CIF1とCIF2はSGN3の機能リガンドとして特定され,ナノモラー濃度でsgn2変異体を補完した.
CIF1/ 2ペプチドは,外因的に適用されると,SGN3依存の方法でカスパリアンストライプの誤局化とオーバーリニフィケーションを誘導する.
直接結合測定は,SGN3のリガンドとしてCIF1/2を確認し,バリア監視システムを示唆しました.

結論:

CIF1/ 2ペプチドは,SGN3受容体のようなキナーゼのリガンドとして作用し,カスパリアン帯の完全性にとって不可欠なシグナリングモジュールを形成する.
CIF1/2-SGN3経路は,細胞上のカスパリアン・ストリップ・ネットワークの適切な密封を保証する監視システムの重要な構成要素として提案されています.
この発見は植物根の主要な拡散バリアを制御する分子メカニズムに光を当てています

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