植物缺乏眼睛和耳朵,但他們?nèi)匀豢梢钥吹?聽(tīng)到,聞到和應(yīng)對(duì)環(huán)境線索和dangers-especially致命的病原體。他們這么做的幫助下數(shù)以百計(jì)的膜蛋白,可以感知的微生物或其他壓力。

只有一小部分的這些傳感蛋白通過(guò)古典遺傳學(xué)研究,和知識(shí)對(duì)這些傳感器函數(shù)彼此通過(guò)形成復(fù)合物是稀缺的?，F(xiàn)在,一個(gè)國(guó)際研究小組的研究從四個(gè)國(guó)家包括Shahid穆赫塔爾,博士和研究生蓋“TC”Howton Birmingham-has阿拉巴馬大學(xué)創(chuàng)造了第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖200這些蛋白質(zhì)。地圖顯示了幾個(gè)關(guān)鍵蛋白質(zhì)充當(dāng)主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)完整性的關(guān)鍵,地圖也揭示了未知的交互。

“這是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的工作來(lái)識(shí)別這些蛋白質(zhì)之間相互作用的第一層,“穆赫塔爾說(shuō),生物學(xué)助理教授在阿拉巴馬大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的。“這些交互的理解可能會(huì)導(dǎo)致增加植物抵抗病原體的方法,或熱等壓力,干旱、鹽堿或冷休克。這個(gè)還可以為未來(lái)的研究提供一個(gè)路線圖,全世界的科學(xué)家。”

國(guó)際團(tuán)隊(duì),總部設(shè)在歐洲,加拿大和美國(guó),是由約瑟夫Belkhadir,博士,孟德?tīng)栄芯克肿又参锷飳W(xué),奧地利的維也納。這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。

小說(shuō)全面互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)圖集中在最重要的一個(gè)類(lèi)別的這些傳感蛋白,富亮氨酸重復(fù)受體激酶,或LRR-receptor激酶,在結(jié)構(gòu)上類(lèi)似于人類(lèi)的toll樣受體.

LRR-receptor激酶家族的蛋白質(zhì)在植物和動(dòng)物,主要是負(fù)責(zé)感知環(huán)境。在工廠,他們有一個(gè)細(xì)胞外蛋白質(zhì)領(lǐng)域,擴(kuò)展超出了細(xì)胞膜,它可以識(shí)別化學(xué)信號(hào),如生長(zhǎng)激素或部分從病原體的蛋白質(zhì)。然后受體激酶啟動(dòng)應(yīng)對(duì)這些信號(hào)在細(xì)胞內(nèi),使用一個(gè)胞內(nèi)域的蛋白質(zhì).

模式植物擬南芥包含超過(guò)600種不同的受體kinases-50倍人類(lèi)是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵,開(kāi)發(fā)、免疫力和應(yīng)激反應(yīng)。到目前為止,只有少數(shù)已知函數(shù),是知之甚少受體如何相互協(xié)調(diào)擁響應(yīng)信號(hào)。

自然研究,Belkhadir實(shí)驗(yàn)室測(cè)試細(xì)胞外域之間的相互作用的受體以成對(duì)的方式處理超過(guò)400細(xì)胞外LRR-receptor激酶域和40000年執(zhí)行交互測(cè)試。

積極互動(dòng)是用來(lái)產(chǎn)生互動(dòng)地圖顯示這些受體激酶相互作用如何,567年總高信任度的交互。

實(shí)驗(yàn)室的大衛(wèi)格特曼博士和Darrell Desveaux博士,多倫多大學(xué),加拿大,分析了受體交互地圖使用算法來(lái)生成不同的假設(shè),這些預(yù)測(cè)和驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)室Belkhadir和西里爾Zipfel,博士,Sainsbury實(shí)驗(yàn)室,英國(guó)諾維奇。

UAB,穆赫塔爾和Howton測(cè)試372的胞內(nèi)域LRR-receptor激酶的細(xì)胞外域顯示高信任度交互,胞內(nèi)域是否還顯示強(qiáng)烈的相互作用。一半以上,這表明這些受體復(fù)合物的形成需要信號(hào)感知和下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。這也表明驗(yàn)證細(xì)胞外的生物意義域的交互。

穆赫塔爾UAB的實(shí)驗(yàn)室已克隆的幾乎所有的胞內(nèi)域LRR-receptor激酶的擬南芥。“這是為了理解植物如何應(yīng)對(duì)病原體或病原體如何劫持免疫系統(tǒng),一個(gè)地區(qū)的利益,“穆赫塔爾說(shuō)。

本質(zhì)的研究包括了兩個(gè)主要的驚喜,說(shuō)亞當(dāng)•莫特博士,多倫多大學(xué)。LRR-receptor激酶有小細(xì)胞外與其他LRR-receptor激酶域相互作用往往比那些大的領(lǐng)域。這表明小受體激酶進(jìn)化協(xié)調(diào)行動(dòng)的其他受體。第二,研究人員發(fā)現(xiàn)一些未知的LRR-receptor激酶,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)完整性的關(guān)鍵。

最重要的一個(gè),被稱(chēng)為頂點(diǎn),將引起嚴(yán)重的破壞網(wǎng)絡(luò)的其余部分如果刪除。研究人員發(fā)現(xiàn),刪除頂點(diǎn),和其他幾個(gè)LRR-receptor激酶,確實(shí)影響了植物開(kāi)發(fā)和免疫反應(yīng),即使這些反應(yīng)是由受體激酶幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)步驟遠(yuǎn)離頂端節(jié)點(diǎn)。

這個(gè)新的了解受體激酶相互作用的可能幫助研究人員識(shí)別重要的受體激酶,可以修改商業(yè)作物應(yīng)激反應(yīng),使它們抵抗全球變暖等環(huán)境壓力和病原體。

“未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)在這項(xiàng)研究中允許研究人員理解這些受體的未知的連接,“Howton說(shuō)。“這可用于更好地理解知識(shí)植物在完整的上下文感知環(huán)境的植物嗎細(xì)胞表面受體."