في الآونة الأخيرة ، نشرت الخلية النباتية المشهورة عالميًا دراسة عبر الإنترنت بعنوان&مثل ؛ التنشيط التأسيسي لـيسين- مسارات إشارات مستقبلات التكرار الغنية للكيناز بواسطة BAK1 - تفاعل كيناز يشبه مستقبلات كيناز 3 الوهم&مثل ؛ بقلم مايكل هوثورن فريق من قسم علم النبات وبيولوجيا النبات ، جامعة جنيف ، سويسرا. أطروحة جنسية. تم الكشف عن آلية التنشيط التأسيسي لمستقبل التفاعل BAK1 كيناز 3 كميرا على مسار إشارات كيناز مستقبلات التكرار الغني باللوسين.
يتم حفظ الآلية الفريدة للنبات&للتنشيط المعتمد على المستقبلات لـ SERK في العديد من LRR-RKs ، مثل LRR-RK HAESA ، والتي تشمل وظيفتها التحكم في تساقط الأعضاء الزهرية في Arabidopsis thaliana من خلال التفاعل مع هرمون الببتيد IDA. يتضمن مسار إشارات بروتين كيناز (MAPK) المعتمد على SERK المعتمد على MAPK LRR-RK ERECTA (ER) وجيناته المتماثلة ERECTA-LIKE1 (ERL1) و ERL2 ، ويلعب أدوارًا مختلفة في تطوير النبات. دفعنا تحديد التفاعلات التأسيسية والمستقلة عن الترابط بين المجالات خارج الخلية LRR لاثنين من بروتينات إشارة غشاء النبات إلى التحقق مما إذا كان البروتين الوهمي بين المجال خارج الخلية BIR3 والمجالات السيتوبلازمية لكينازات المستقبل المختلفة أمرًا محتملاً يؤدي إلى إشارة نشطة بشكل أساسي مركب. على الرغم من وجود اختلافات هيكلية كبيرة بين مجمعي LRR-RKSERK و BIR-SERK ، إلا أن بيانات الباحثين تشير إلى أن مجموعة كبيرة من أجسام oBIR3-iLRR-RK تعمل في النباتات (الشكل 1).
كينازات مستقبلات مجالات التكرار خارج الخلية الغنية باللوسين (LRR-RKs) هي أكبر مجموعة من بروتينات إشارات الغشاء في النباتات. يمكن أن تستشعر LRR-RKs الجزيئات الصغيرة أو الببتيدات أو روابط البروتين ، ويمكن تنشيطها عن طريق التفاعل الناجم عن الترابط مع كيناز مستقبلات شبيهة بمستقبلات التطور الجنيني الجسدي (SERK). أظهرت دراساتنا السابقة أن SERK يمكن أن تتفاعل أيضًا مع BAK1 كمستقبل كيناز 3 (BIR3) لتشكيل مجمع تأسيسي مستقل عن الترابط. هنا ، أبلغ الباحثون عن مستقبل وهمي ، حيث يتم دمج مجال LRR خارج الخلية لـ BIR3 مع مجال كيناز السيتوبلازمي لـ LRR-RKs المعتمدة على SERK. في غياب تحفيز الترابط ، تشكل مستقبلات SERK BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1 و HAESA و ERECTA مجمعات ضيقة. يتم التعبير عن هذه الكيميرات تحت سيطرة المروجين الداخليين لـ LRR-RKs ذات الصلة وتؤدي إلى وظائف فعالة للحصول على النمط الظاهري للبراسينوسترويدات ، وتساقط الزهور ، وأنماط الفم. الأهم من ذلك ، أن الوهم BIR3-GSO1 / SGN3 يمكن أن يكمل جزئيًا النمط الظاهري المكون من نطاق sgn3 Karnofsky ، مما يشير إلى أن بروتين SERK يتوسط أيضًا في تنشيط مستقبل GSO1 / SGN3. بشكل عام ، يمكن استخدام أساليب هندسة البروتين الخاصة بنا لتوضيح الوظائف الفسيولوجية لـ LRR-RKs وتحديد آلية تنشيط المستقبل في سلالة واحدة معدلة وراثيًا (الشكل 2).
باختصار ، يتيح توفرنا لتجميع بسيط من نوع Lego وخطوط تحكم مناسبة لـ BIR3 chimera الآن التوصيف الجيني للأيتام LRR-RKs مع أنماط ظاهرية غير معروفة / غير واضحة لفقدان الوظيفة وتحليل آليات التنشيط الأساسية الخاصة بهم. يمكن أيضًا استخدام خيمرات البروتين BIR3 لفحص التفاعل الكيميائي الحيوي أو الجيني ، حيث يكون الشكل النشط التأسيسي للمستقبل مرغوبًا فيه.