Onderzoekers van het John Innes Center en hun partners van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een moleculaire schakelaar geïdentificeerd die de differentiële groei van cellen en de vorm van plantenorganen bepaalt. Phys.org-portal.
De groeiregulator auxine bevordert de celgroei via een oppervlakte-eiwit dat transmembraankinase 1 (TMK1) wordt genoemd. Op het celoppervlak moduleert dit eiwit celwandeigenschappen die celgroei bevorderen. Maar TMK1 signaleert ook het tegenovergestelde groeivertragende effect in de celkern, waar het de celgroei onderdrukt door auxine-gemedieerde genexpressie te verminderen.
Dr. Bengo Gu en collega's lieten zien hoe TMK1 deze schijnbaar tegengestelde functies in verschillende delen van de cel uitvoert. Splitsing van het TMK1-eiwit vindt plaats op het celoppervlak, een deel van het gesplitste eiwit wordt overgebracht naar de kern ervan. Hoewel dit proces vrij gebruikelijk is, was de identificatie van de eiwitten die betrokken zijn bij splitsing voorheen moeilijk.
De betrokken eiwitten zijn leden van de DA1-peptidasefamilie. Deze enzymen breken verschillende eiwitten af die betrokken zijn bij groeireacties en bevorderen de groei van plantenorganen.
De DA1-familie TMK1-splitsingsdemonstratie laat zien hoe ze de informatiestroom van het celoppervlak naar de kern moduleren, waardoor de celgrootte en orgaangroei wordt gevormd. Het bepalen van deze processen levert een belangrijke bijdrage aan het begrip van plantengroeiprocessen.
Dit werk bewijst dat peptidasen uit de DA1-familie de hormonale signaaltransductie beïnvloeden, wat wijst op een gemeenschappelijk mechanisme voor signaaltransductie van het plasmamembraan naar de kern. De bevindingen bieden mogelijk een manier om de ontkieming van gewassen te verbeteren.