«Уже было известно, что белок мембранного рецептора HAESA и небольшой пептид — короткая цепь аминокислот — гормон, называемый IDA, участвуют в одном и том же сигнальном пути и вместе контролируют отторжение органов цветков. механизм, лежащий в основе их взаимодействия, был плохо изучен », — объяснил Майкл Хотхорн, профессор кафедры ботаники и биологии растений факультета естественных наук UNIGE. Решив кристаллическую структуру HAESA (от греческого «проливать») в комплексе с IDA, Hothorn и его команда обнаружили, что рецептор непосредственно воспринимает пептидный гормон. Они заметили, что HAESA содержит небольшую щель, в которую идеально подходит IDA. Однако он связывается с рецептором только наполовину.
Чтобы полностью запустить процесс опадения, необходим другой игрок: белок-помощник SERK1. Тогда IDA работает как двусторонний скотч, который скрепляет весь комплекс вместе. Связывание SERK1 с HAESA и IDA запускает молекулярный переключатель, который дает клетке команду избавиться от органа.
Белок-помощник для многозадачности«В SERK1 интересно то, что он не только играет роль в механизме выделения органов растений, но также действует вместе с другими мембранными рецепторами, которые регулируют совершенно разные аспекты развития растений», — говорит Джулия Сантьяго, первый автор исследования. В самом деле, SERK1 является универсальным белком-помощником, общим для разных сигнальных путей.
Когда он связан с другим белковым рецептором, он также может, например, подавать растению сигнал о росте.Чтобы проверить свои выводы, биологи из UNIGE сотрудничали с группой Мелинки Бутенко из UiO. Изучая генетически модифицированные растения Arabidopsis thaliana, норвежские исследователи подтвердили роль SERK1 в отторжении органов растений. Затем их данные были статистически проанализированы профессором Людвигом Хот-Хорном из Ганноверского университета имени Лейбница.
Теперь, когда они выяснили, что происходит на поверхности растительных клеток до отторжения органов, Майкл Хотхорн и его команда хотят выяснить, что происходит внутри клетки. «Как именно работает молекулярный переключатель для абсциссии, до сих пор в значительной степени неизвестно», — объясняет Майкл Хотхорн.