Nesen starptautiski pazīstamā augu šūna publicēja tiešsaistes pētījumu ar nosaukumu&"Constitutive Activation ofLeicīns-bagātīgi atkārtotu receptoru kināzes signalizācijas ceļi, izmantojot BAK1 mijiedarbojošos receptoru līdzīgo kināzi 3 kimēras&"; autors Maikls Hotorns' komanda no Ženēvas Universitātes Botānikas un augu bioloģijas katedras, Šveice. Seksuālā tēze. Tika atklāts BAK1 mijiedarbības receptoru kināzes 3 himēras konstitutīvais aktivizācijas mehānisms uz leicīnu bagātā atkārtotā receptoru kināzes signalizācijas ceļā.
Augu&unikālais SERK līdzreceptoru atkarīgās aktivizācijas mehānisms ir saglabāts daudzos LRR-RK, piemēram, LRR-RK HAESA, kura funkcija ietver ziedu orgānu izkrišanas kontroli Arabidopsis thaliana, mijiedarbojoties ar peptīdu hormonu IDA. SERK atkarīgais mitogēna aktivētās proteīnkināzes (MAPK) signalizācijas ceļš ietver LRR-RK ERECTA (ER) un tā homologos gēnus ERECTA-LIKE1 (ERL1) un ERL2, un tam ir dažādas lomas augu attīstībā. Konstitūcijas un no ligandiem neatkarīgas mijiedarbības identificēšana starp divu augu membrānas signālu proteīnu LRR ārpusšūnu domēniem lika mums izpētīt, vai ir iespējama olbaltumvielu himera starp BIR3 ārpusšūnu domēnu un dažādu receptoru kināžu citoplazmas domēniem. komplekss. Lai gan pastāv būtiskas strukturālas atšķirības starp LRR-RKSERK un BIR-SERK kompleksiem, pētnieku dati liecina, ka augos funkcionāls ir plašs oBIR3-iLRR-RK himēru klāsts (1. attēls).
Ar leicīnu bagāto ārpusšūnu atkārtoto domēnu (LRR-RK) receptoru kināzes ir lielākā membrānu signalizācijas proteīnu grupa augos. LRR-RK var uztvert mazas molekulas, peptīdus vai olbaltumvielu ligandus, un tos var aktivizēt, izmantojot ligandu izraisītu mijiedarbību ar somatisko embrioģenēzes receptoru līdzīgo kināzi (SERK) līdzreceptoru kināzi. Mūsu iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka SERK var mijiedarboties arī ar BAK1 kā receptoru kināzi 3 (BIR3), veidojot konstitutīvu, no ligandiem neatkarīgu kompleksu. Šeit pētnieki ziņo par receptoru himēru, kurā BIR3 ārpusšūnu LRR domēns ir sapludināts ar SERK atkarīgo LRR-RK citoplazmas kināzes domēnu. Ja nav ligandu stimulācijas, BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA un no ERECTA avota iegūtie SERK kopreceptori veido saspringtus kompleksus. Šīs himeras tiek izteiktas attiecīgo LRR-RK endogēno promotoru kontrolē, un tās rada efektīvas funkcijas, lai iegūtu brassinosteroīdu fenotipu, ziedu izkrišanu un stomatālos modeļus. Svarīgi ir tas, ka BIR3-GSO1/SGN3 himera var daļēji papildināt sgn3 Karnofsky joslas veidoto fenotipu, kas norāda, ka SERK proteīns ir arī starpnieks GSO1/SGN3 receptoru aktivizēšanā. Kopumā mūsu proteīnu inženierijas metodes var izmantot, lai noskaidrotu LRR-RK fizioloģiskās funkcijas un noteiktu receptoru aktivizācijas mehānismu vienā transgēnā celmā (2. attēls).
Rezumējot, mūsu pieejamība vienkāršā, Lego tipa montāžā un piemērotās BIR3 himēras vadības līnijās tagad ļauj ģenētiski raksturot bāreņus LRR-RK ar nezināmiem/neskaidriem funkciju zuduma fenotipiem un analizēt to pamatā esošos aktivizācijas mehānismus. BIR3 proteīna kimēras var izmantot arī bioķīmiskās vai ģenētiskās mijiedarbības skrīningam, kur ir vēlama konstitūcijas aktīvā receptora forma.