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多肽受体蛋白相互作用机制

日期:2014-11-12 00:00:00

高等植物多肽激素CLAVATA3(CLV3)对于植物茎端分生组织干细胞数目的维持起着极其重要的作用。过去几十年来,CLAVATA1/CLAVATA2 (CLV1/CLV2) 复合体被认为是CLV3多肽在细胞膜上的唯一受体。

 

然而最近的遗传学分析筛选到了一个新的受体蛋白激酶成员—CORYNE(CRN),并且发现它在CLV3信号途径中起着非常重要的作用。在一系列遗传学分析的基础上,新的CLV3信号转导通路假设被提出:即CLV1同源二聚体与CLV2/CRN异源复合体可能平行独立地介导CLV3信号。

 

然而,新的假设仅仅停留在遗传学上的预测,仍然缺乏进一步的生物化学和细胞学的证据。为了更好地理解这三个可能的受体蛋白之间的相互关系,林金星研究组利用新型的活体下检测蛋白质相互作用的技术—萤火虫荧光素酶互补技术(Firefly luciferase complementation imaging assay, LCI) 在拟南芥叶肉原生质体 (Arabidopsis mesophyll protoplasts) 和烟草叶片 (Nicotiana benthamiana leaves) 两个体系中分析了CLV1, CLV2CRN三个受体蛋白之间的相互作用。

 

实验结果表明:LCI技术和免疫共沉淀技术 (Co-immunoprecipitation assay) 都证实了CLV2在没有CLV3多肽刺激的情况下可以直接地与CRN发生相互作用;外源的CLV3多肽处理,并不会明显地影响CLV2-CRN之间的互作强度;进一步的LCI实验发现CLV1不能够与CLV2发生直接的相互作用,但能够与CRN有微弱的相互作用;除此之外,实验人员还发现 CRN自身可以形成同源二聚体,而CLV1CLV2自身不能形成同源二聚体。这些生化和细胞学结果对于新提出的CLV3平行双通路假设提供了直接的证据。

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