Начало формы АЙТАШЕВА З.*, ТАНГ В.
реклама
АЙТАШЕВА З.*, ТАНГ В.-Х., МакКОРМИК Ш. ЛЕЙЦИН-БОГАТЫЙ БЕЛОК 2 ПЫЛЬЦЫ ТОМАТА (*Фулбрайтовская Ассоциация Казахстана, *Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина НАН РК, Центр экспрессии генов растений, Олбани, США) В статье рассматриваются структура, тканевая специфичность и возможные функции лейцин-богатого белка пыльцы, который, по данным дигибридного анализа, взаимодей-ствует со внеклеточным доменом рецепторной киназы томата. Предполагается, что данный белок является одним из посредников сигнальной трансдукции прорастания пыльцевой трубки. Ранее были показаны первичные структуры низкомолекулярных белковых лигандов внеклеточного домена при функционировании рецепторной киназы мужского гаметофита [1]. Данная работа посвящена идентификации одного из трех небольших потенциальных лигандов, который, по всей видимости, участвует в регуляции активности рецепторной киназы из пыльцы. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Растения томата, Lycopersicon esculentum, сорт VF36, выращивали в стандартных тепличных условиях, и полученную пыльцу использовали сразу или замораживали. Для установления взаимодействия белков с внеклеточным доменом ECD2 рецепторной киназы томата LePRK2 [2] использовали дигибридный анализ, как описано выше [1]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Как видно из рис. 1, белок, взаимодействующий с доменом ECD2 и обозначенный нами как белок LRR-2 (от leucine-rich repeat 2), кодируется последовательностью из 288 нуклеотидных остатков и состоит из 96 АК- остатков (молекулярная масса белка ~11 500). У данного белка Leu-остатки составляют почти 20% и, за исключением центральной части молекулы, образуют относительно регулярные, близкорасположенные скопления, что дает основание называть его Leu-богатым. Анализ мотивов указывает на (рис. 1) присутствие повторов LRR на N-концевом участке лиганда (АК 12-29), а также последующего повтора (АК 36-50). Как отмечалось ранее [1-3], основная роль повторов LRR - это обеспечение белок-белковых взаимодействий. Лишенные глобулярной структуры из-за объединения нескольких a-b доменов, "полоски" LRR часто фланкируются Сys-богатыми участками. Если этого не происходит, как у белка LRR-2, то подгруппе LRR-содержащих внеклеточных лигандов, вероятно, сопутствует особая группа Cys-богатых низкомолекулярных белков [3]. Как видно из рис.1, белок LRR-2 имеет не менее десятка сайтов фосфорилирования. В случае данного белка, в отличие от рассмотренных нами ранее [1], одну или несколько потенциальных протеин-киназ, специфичных сразу для нескольких сайтов фосфорилирования одновре-менно, нам установить не удалось. Интересно, что сайт T-82 может фосфорилироваться протеин-киназой Erk1. Между тем известно, что Erk1 является лиганд-активируемым ферментом, вступающим в комплекс с ras-GAP (по данным приложения к программе Scansite). Возможно, преобразования белка LRR-2 осуществляются не только путем фосфорилирования, но и при взаимодействии данного секретируемого полипептида с белком ARF-GAP с участием протеин-киназы Erk1-типа. Поэтому взаимодействие ГТФ-зависимых белков с белком LRR-2 и внеклеточным доменом (ECD), приводящее к стимуляции активности цитоплазматических лигандов рецепторной киназы пыльцы, вполне допустимо. Внеклеточные интерактивные белки (LRR-2 и другие), по нашим данным, являются строгоспецифичными для пыльцы [1]. Данное наблюдение позволяет предполагать, что указанные белки высокоспецифичны для внеклеточного домена и могут служить лимитирующими факторами цветения в условиях стресса, что уже ранее нами подчеркивалось. Рис. 1. Нуклеотидная последовательность гена и соответствующая аминокислотная последователь-ность белкового лиганда LRR-2 для внеклеточного домена (ECD) рецепторной киназы томата (LePRK2). Показаны Leu-богатые повторы (жирным шрифтом) и множественные сайты фосфорилирования (точками). ЛИТЕРАТУРА 1. Айташева З. Сигнальные механизмы прорастания пыльцы высших растений. Алматы, 2002. -192с. 2. Muschietti J., Eyal Y., McCormick S. Pollen tube localization implies a role in pollen-pistil interactions for the tomato receptor-like protein kinases LePRK1 and LePRK2 // Plant Cell. -1998. -V.10. -P.319-330. 3. Kobe B., Deisenhofer J. Crystal structure of porcine ribonuclease inhibitor, a protein with leucine-rich repeats // Nature. -1993. -V.366. -P.751-756. 4. Tang W., Ezcurra I., Cotter R., Muschietti J., Nattiv R., McCormick S. Signaling via receptor kinases during pollen tube growth // Plant Biology Meeting 2001. -USA. -Abs. #32001. *** Маќалада ќосгибридтік талдау арќылы томат µсімдігіні г‰л тозаѓындаѓы рецепторлыќ кина-замен ќарым-ќатынаста болатын лейцинге бай белокты ќ±рамы мен лпалара тін ерекшеліктері баяндалады. Б±л белокты тоза тµтігіні µсуіне сигналды трансдукция ретінде єсері бар екені болжамдалады. *** Structure, tissue specificity and possible fuctions of pollen leucine-rich protein is considered in the paper. The protein was shown by two-hybrid screen to be specific to the tomato receptor kinase. It may act as one of mediating proteins of signal transduction during pollen germination. АЙТАШЕВА З.*, ТАНГ В.-Х., МакКОРМИК Ш. ЛЕЙЦИН-БОГАТЫЙ БЕЛОК 2 ПЫЛЬЦЫ ТОМАТА (*Фулбрайтовская Ассоциация Казахстана, *Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина НАН РК, Центр экспрессии генов растений, Олбани, США) В статье рассматриваются структура, тканевая специфичность и возможные функции лейцин-богатого белка пыльцы, который, по данным дигибридного анализа, взаимодей-ствует со внеклеточным доменом рецепторной киназы томата. Предполагается, что данный белок является одним из посредников сигнальной трансдукции прорастания пыльцевой трубки. Ранее были показаны первичные структуры низкомолекулярных белковых лигандов внеклеточного домена при функционировании рецепторной киназы мужского гаметофита [1]. Данная работа посвящена идентификации одного из трех небольших потенциальных лигандов, который, по всей видимости, участвует в регуляции активности рецепторной киназы из пыльцы. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Растения томата, Lycopersicon esculentum, сорт VF36, выращивали в стандартных тепличных условиях, и полученную пыльцу использовали сразу или замораживали. Для установления взаимодействия белков с внеклеточным доменом ECD2 рецепторной киназы томата LePRK2 [2] использовали дигибридный анализ, как описано выше [1]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Как видно из рис. 1, белок, взаимодействующий с доменом ECD2 и обозначенный нами как белок LRR-2 (от leucine-rich repeat 2), кодируется последовательностью из 288 нуклеотидных остатков и состоит из 96 АК- остатков (молекулярная масса белка ~11 500). У данного белка Leu-остатки составляют почти 20% и, за исключением центральной части молекулы, образуют относительно регулярные, близкорасположенные скопления, что дает основание называть его Leu-богатым. Анализ мотивов указывает на (рис. 1) присутствие повторов LRR на N-концевом участке лиганда (АК 12-29), а также последующего повтора (АК 36-50). Как отмечалось ранее [1-3], основная роль повторов LRR - это обеспечение белок-белковых взаимодействий. Лишенные глобулярной структуры из-за объединения нескольких a-b доменов, "полоски" LRR часто фланкируются Сys-богатыми участками. Если этого не происходит, как у белка LRR-2, то подгруппе LRR-содержащих внеклеточных лигандов, вероятно, сопутствует особая группа Cys-богатых низкомолекулярных белков [3]. Как видно из рис.1, белок LRR-2 имеет не менее десятка сайтов фосфорилирования. В случае данного белка, в отличие от рассмотренных нами ранее [1], одну или несколько потенциальных протеин-киназ, специфичных сразу для нескольких сайтов фосфорилирования одновре-менно, нам установить не удалось. Интересно, что сайт T-82 может фосфорилироваться протеин-киназой Erk1. Между тем известно, что Erk1 является лиганд-активируемым ферментом, вступающим в комплекс с ras-GAP (по данным приложения к программе Scansite). Возможно, преобразования белка LRR-2 осуществляются не только путем фосфорилирования, но и при взаимодействии данного секретируемого полипептида с белком ARF-GAP с участием протеин-киназы Erk1-типа. Поэтому взаимодействие ГТФ-зависимых белков с белком LRR-2 и внеклеточным доменом (ECD), приводящее к стимуляции активности цитоплазматических лигандов рецепторной киназы пыльцы, вполне допустимо. Внеклеточные интерактивные белки (LRR-2 и другие), по нашим данным, являются строгоспецифичными для пыльцы [1]. Данное наблюдение позволяет предполагать, что указанные белки высокоспецифичны для внеклеточного домена и могут служить лимитирующими факторами цветения в условиях стресса, что уже ранее нами подчеркивалось. Рис. 1. Нуклеотидная последовательность гена и соответствующая аминокислотная последователь-ность белкового лиганда LRR-2 для внеклеточного домена (ECD) рецепторной киназы томата (LePRK2). Показаны Leu-богатые повторы (жирным шрифтом) и множественные сайты фосфорилирования (точками). ЛИТЕРАТУРА 1. Айташева З. Сигнальные механизмы прорастания пыльцы высших растений. Алматы, 2002. -192с. 2. Muschietti J., Eyal Y., McCormick S. Pollen tube localization implies a role in pollen-pistil interactions for the tomato receptor-like protein kinases LePRK1 and LePRK2 // Plant Cell. -1998. -V.10. -P.319-330. 3. Kobe B., Deisenhofer J. Crystal structure of porcine ribonuclease inhibitor, a protein with leucine-rich repeats // Nature. -1993. -V.366. -P.751-756. 4. Tang W., Ezcurra I., Cotter R., Muschietti J., Nattiv R., McCormick S. Signaling via receptor kinases during pollen tube growth // Plant Biology Meeting 2001. -USA. -Abs. #32001. *** Маќалада ќосгибридтік талдау арќылы томат µсімдігіні г‰л тозаѓындаѓы рецепторлыќ кина-замен ќарым-ќатынаста болатын лейцинге бай белокты ќ±рамы мен лпалара тін ерекшеліктері баяндалады. Б±л белокты тоза тµтігіні µсуіне сигналды трансдукция ретінде єсері бар екені болжамдалады. *** Structure, tissue specificity and possible fuctions of pollen leucine-rich protein is considered in the paper. The protein was shown by two-hybrid screen to be specific to the tomato receptor kinase. It may act as one of mediating proteins of signal transduction during pollen germination. АЙТАШЕВА З.*, ТАНГ В.-Х., МакКОРМИК Ш. ЛЕЙЦИН-БОГАТЫЙ БЕЛОК 2 ПЫЛЬЦЫ ТОМАТА (*Фулбрайтовская Ассоциация Казахстана, *Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина НАН РК, Центр экспрессии генов растений, Олбани, США) В статье рассматриваются структура, тканевая специфичность и возможные функции лейцин-богатого белка пыльцы, который, по данным дигибридного анализа, взаимодей-ствует со внеклеточным доменом рецепторной киназы томата. Предполагается, что данный белок является одним из посредников сигнальной трансдукции прорастания пыльцевой трубки. Ранее были показаны первичные структуры низкомолекулярных белковых лигандов внеклеточного домена при функционировании рецепторной киназы мужского гаметофита [1]. Данная работа посвящена идентификации одного из трех небольших потенциальных лигандов, который, по всей видимости, участвует в регуляции активности рецепторной киназы из пыльцы. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Растения томата, Lycopersicon esculentum, сорт VF36, выращивали в стандартных тепличных условиях, и полученную пыльцу использовали сразу или замораживали. Для установления взаимодействия белков с внеклеточным доменом ECD2 рецепторной киназы томата LePRK2 [2] использовали дигибридный анализ, как описано выше [1]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Как видно из рис. 1, белок, взаимодействующий с доменом ECD2 и обозначенный нами как белок LRR-2 (от leucine-rich repeat 2), кодируется последовательностью из 288 нуклеотидных остатков и состоит из 96 АК- остатков (молекулярная масса белка ~11 500). У данного белка Leu-остатки составляют почти 20% и, за исключением центральной части молекулы, образуют относительно регулярные, близкорасположенные скопления, что дает основание называть его Leu-богатым. Анализ мотивов указывает на (рис. 1) присутствие повторов LRR на N-концевом участке лиганда (АК 12-29), а также последующего повтора (АК 36-50). Как отмечалось ранее [1-3], основная роль повторов LRR - это обеспечение белок-белковых взаимодействий. Лишенные глобулярной структуры из-за объединения нескольких a-b доменов, "полоски" LRR часто фланкируются Сys-богатыми участками. Если этого не происходит, как у белка LRR-2, то подгруппе LRR-содержащих внеклеточных лигандов, вероятно, сопутствует особая группа Cys-богатых низкомолекулярных белков [3]. Как видно из рис.1, белок LRR-2 имеет не менее десятка сайтов фосфорилирования. В случае данного белка, в отличие от рассмотренных нами ранее [1], одну или несколько потенциальных протеин-киназ, специфичных сразу для нескольких сайтов фосфорилирования одновре-менно, нам установить не удалось. Интересно, что сайт T-82 может фосфорилироваться протеин-киназой Erk1. Между тем известно, что Erk1 является лиганд-активируемым ферментом, вступающим в комплекс с ras-GAP (по данным приложения к программе Scansite). Возможно, преобразования белка LRR-2 осуществляются не только путем фосфорилирования, но и при взаимодействии данного секретируемого полипептида с белком ARF-GAP с участием протеин-киназы Erk1-типа. Поэтому взаимодействие ГТФ-зависимых белков с белком LRR-2 и внеклеточным доменом (ECD), приводящее к стимуляции активности цитоплазматических лигандов рецепторной киназы пыльцы, вполне допустимо. Внеклеточные интерактивные белки (LRR-2 и другие), по нашим данным, являются строгоспецифичными для пыльцы [1]. Данное наблюдение позволяет предполагать, что указанные белки высокоспецифичны для внеклеточного домена и могут служить лимитирующими факторами цветения в условиях стресса, что уже ранее нами подчеркивалось. Рис. 1. Нуклеотидная последовательность гена и соответствующая аминокислотная последователь-ность белкового лиганда LRR-2 для внеклеточного домена (ECD) рецепторной киназы томата (LePRK2). Показаны Leu-богатые повторы (жирным шрифтом) и множественные сайты фосфорилирования (точками). ЛИТЕРАТУРА 1. Айташева З. Сигнальные механизмы прорастания пыльцы высших растений. Алматы, 2002. -192с. 2. Muschietti J., Eyal Y., McCormick S. Pollen tube localization implies a role in pollen-pistil interactions for the tomato receptor-like protein kinases LePRK1 and LePRK2 // Plant Cell. -1998. -V.10. -P.319-330. 3. Kobe B., Deisenhofer J. Crystal structure of porcine ribonuclease inhibitor, a protein with leucine-rich repeats // Nature. -1993. -V.366. -P.751-756. 4. Tang W., Ezcurra I., Cotter R., Muschietti J., Nattiv R., McCormick S. Signaling via receptor kinases during pollen tube growth // Plant Biology Meeting 2001. -USA. -Abs. #32001. *** Маќалада ќосгибридтік талдау арќылы томат µсімдігіні г‰л тозаѓындаѓы рецепторлыќ кина-замен ќарым-ќатынаста болатын лейцинге бай белокты ќ±рамы мен лпалара тін ерекшеліктері баяндалады. Б±л белокты тоза тµтігіні µсуіне сигналды трансдукция ретінде єсері бар екені болжамдалады. *** Structure, tissue specificity and possible fuctions of pollen leucine-rich protein is considered in the paper. The protein was shown by two-hybrid screen to be specific to the tomato receptor kinase. It may act as one of mediating proteins of signal transduction during pollen germination.
