For nylig offentliggjorde den internationalt anerkendte Plant Cell en online undersøgelse med titlen" Constitutive Activation ofLeucine-Rich Repeat Receptor Kinase Signaling Pathways af BAK1-Interacting Receptor-Like Kinase 3 Chimera" af Michael Hothorn' s team fra Institut for Botanik og Plantebiologi, Universitetet i Genève, Schweiz. Seksuel speciale. Den konstitutive aktiveringsmekanisme for BAK1-interaktionsreceptorkinase 3-kimæren på den leucinrige, gentagne receptorkinasesignalvej blev afsløret.
Plantens' s unikke mekanisme for co-receptorafhængig aktivering af SERK er bevaret i mange LRR-RK'er, såsom LRR-RK HAESA, hvis funktion omfatter styring af afgivelse af blomsterorganer i Arabidopsis thaliana ved at interagere med peptidhormonet IDA. Den SERK-afhængige mitogenaktiverede proteinkinase (MAPK) signalveje involverer LRR-RK ERECTA (ER) og dens homologe gener ERECTA-LIKE1 (ERL1) og ERL2 og spiller forskellige roller i planteudvikling. Identifikationen af de konstitutive og liganduafhængige interaktioner mellem LRR-ekstracellulære domæner for to plantemembransignalproteiner fik os til at undersøge, om proteinkimeren mellem det BIR3-ekstracellulære domæne og de cytoplasmatiske domæner i forskellige receptorkinaser er mulig Fører til et konstitutivt aktivt signal kompleks. Selvom der er betydelige strukturelle forskelle mellem LRR-RKSERK- og BIR-SERK-komplekserne, indikerer forskernes data, at en lang række oBIR3-iLRR-RK-kimærer er funktionelle i planter (figur 1).
Receptorkinaser af leucinrige ekstracellulære gentagelsesdomæner (LRR-RK'er) er den største gruppe af membransignalproteiner i planter. LRR-RK'er kan fornemme små molekyler, peptider eller proteinligander og kan aktiveres ved ligand-induceret interaktion med somatisk embryogenese receptorlignende kinase (SERK) co-receptorkinase. Vores tidligere undersøgelser har vist, at SERK også kan interagere med BAK1 som receptorkinase 3 (BIR3) for at danne et konstitutivt, liganduafhængigt kompleks. Her rapporterer forskerne om en receptorkimera, hvor det ekstracellulære LRR-domæne i BIR3 er fusioneret med det cytoplasmatiske kinasedomæne af SERK-afhængige LRR-RK'er. I mangel af ligandstimulering danner BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA og ERECTA Source-afledte SERK-co-receptorer stramme komplekser. Disse kimærer udtrykkes under kontrol af de endogene promotorer for de respektive LRR-RK'er og fører til effektive funktioner til opnåelse af fænotypen af brassinosteroider, blomsterkastning og stomatale mønstre. Det er vigtigt, at BIR3-GSO1/SGN3-kimæren delvist komplementerer fænotypen dannet af sgn3 Karnofsky-båndet, hvilket indikerer, at SERK-proteinet også formidler aktiveringen af GSO1/SGN3-receptoren. Generelt kan vores proteintekniske metoder bruges til at tydeliggøre de fysiologiske funktioner for LRR-RK'er og bestemme receptoraktiveringsmekanismen i en enkelt transgen stamme (figur 2).
Sammenfattende tillader vores tilgængelighed af enkel Lego-type samling og egnede kontrollinjer til BIR3 kimærer nu den genetiske karakterisering af forældreløse LRR-RK'er med ukendte/uklare tab af funktionsfænotyper og analyse af deres underliggende aktiveringsmekanismer. BIR3 -proteinkimærer kan også bruges til biokemisk eller genetisk interaktionsscreening, hvor den konstitutivt aktive form af receptoren er ønskelig.