Forskare vid John Innes Center och deras partners vid den kinesiska vetenskapsakademin har identifierat en molekylär switch som bestämmer den differentiella tillväxten av celler och formen på växtorgan. Phys.org-portalen.
Tillväxtregulatorn auxin främjar celltillväxt genom ett ytprotein som kallas transmembrankinas 1 (TMK1). På cellytan modulerar detta protein cellväggsegenskaper som främjar celltillväxt. Men TMK1 signalerar också den motsatta tillväxt-bromsande effekten i cellkärnan, där det undertrycker celltillväxt genom att minska auxin-medierat genuttryck.
Dr Bengo Gu och kollegor visade hur TMK1 utför dessa till synes motsatta funktioner i olika delar av cellen. Klyvning av TMK1-proteinet sker på cellytan, en del av det klyvda proteinet överförs till dess kärna. Även om denna process är ganska vanlig, har identifieringen av proteinerna som är involverade i klyvningen tidigare varit svår.
De involverade proteinerna är medlemmar av DA1-peptidasfamiljen. Dessa enzymer bryter ner olika proteiner som är involverade i tillväxtreaktioner och främjar tillväxten av växtorgan.
DA1-familjen TMK1-klyvningsdemonstrationen visar hur de modulerar flödet av information från cellytan till kärnan, formar cellstorlek och organtillväxt. Bestämning av dessa processer ger ett viktigt bidrag till förståelsen av växttillväxtprocesser.
Detta arbete bevisar att DA1-familjens peptidaser påverkar hormonell signaltransduktion, vilket pekar på en gemensam mekanism för signaltransduktion från plasmamembranet till kärnan. Fynden erbjuder potentiellt ett sätt att förbättra grödans grobarhet.