植物缺乏眼睛和耳朵,但他們?nèi)匀豢梢钥吹?聽到,聞到和應(yīng)對環(huán)境線索和dangers-especially致命的病原體。他們這么做的幫助下數(shù)以百計(jì)的膜蛋白,可以感知的微生物或其他壓力。

只有一小部分的這些傳感蛋白通過古典遺傳學(xué)研究,和知識對這些傳感器函數(shù)彼此通過形成復(fù)合物是稀缺的?，F(xiàn)在,一個國際研究小組的研究從四個國家包括Shahid穆赫塔爾,博士和研究生蓋“TC”Howton Birmingham-has阿拉巴馬大學(xué)創(chuàng)造了第一個網(wǎng)絡(luò)圖200這些蛋白質(zhì)。地圖顯示了幾個關(guān)鍵蛋白質(zhì)充當(dāng)主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)完整性的關(guān)鍵,地圖也揭示了未知的交互。

“這是一項(xiàng)開創(chuàng)性的工作來識別這些蛋白質(zhì)之間相互作用的第一層,“穆赫塔爾說,生物學(xué)助理教授在阿拉巴馬大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的。“這些交互的理解可能會導(dǎo)致增加植物抵抗病原體的方法,或熱等壓力,干旱、鹽堿或冷休克。這個還可以為未來的研究提供一個路線圖,全世界的科學(xué)家。”

國際團(tuán)隊(duì),總部設(shè)在歐洲,加拿大和美國,是由約瑟夫Belkhadir,博士,孟德爾研究所分子植物生物學(xué),奧地利的維也納。這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。

小說全面互動網(wǎng)絡(luò)圖集中在最重要的一個類別的這些傳感蛋白,富亮氨酸重復(fù)受體激酶,或LRR-receptor激酶,在結(jié)構(gòu)上類似于人類的toll樣受體.

LRR-receptor激酶家族的蛋白質(zhì)在植物和動物,主要是負(fù)責(zé)感知環(huán)境。在工廠,他們有一個細(xì)胞外蛋白質(zhì)領(lǐng)域,擴(kuò)展超出了細(xì)胞膜,它可以識別化學(xué)信號,如生長激素或部分從病原體的蛋白質(zhì)。然后受體激酶啟動應(yīng)對這些信號在細(xì)胞內(nèi),使用一個胞內(nèi)域的蛋白質(zhì).

模式植物擬南芥包含超過600種不同的受體kinases-50倍人類是植物生長的關(guān)鍵,開發(fā)、免疫力和應(yīng)激反應(yīng)。到目前為止,只有少數(shù)已知函數(shù),是知之甚少受體如何相互協(xié)調(diào)擁響應(yīng)信號。

自然研究,Belkhadir實(shí)驗(yàn)室測試細(xì)胞外域之間的相互作用的受體以成對的方式處理超過400細(xì)胞外LRR-receptor激酶域和40000年執(zhí)行交互測試。

積極互動是用來產(chǎn)生互動地圖顯示這些受體激酶相互作用如何,567年總高信任度的交互。

實(shí)驗(yàn)室的大衛(wèi)格特曼博士和Darrell Desveaux博士,多倫多大學(xué),加拿大,分析了受體交互地圖使用算法來生成不同的假設(shè),這些預(yù)測和驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)室Belkhadir和西里爾Zipfel,博士,Sainsbury實(shí)驗(yàn)室,英國諾維奇。

UAB,穆赫塔爾和Howton測試372的胞內(nèi)域LRR-receptor激酶的細(xì)胞外域顯示高信任度交互,胞內(nèi)域是否還顯示強(qiáng)烈的相互作用。一半以上,這表明這些受體復(fù)合物的形成需要信號感知和下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。這也表明驗(yàn)證細(xì)胞外的生物意義域的交互。

穆赫塔爾UAB的實(shí)驗(yàn)室已克隆的幾乎所有的胞內(nèi)域LRR-receptor激酶的擬南芥。“這是為了理解植物如何應(yīng)對病原體或病原體如何劫持免疫系統(tǒng),一個地區(qū)的利益,“穆赫塔爾說。

本質(zhì)的研究包括了兩個主要的驚喜,說亞當(dāng)•莫特博士,多倫多大學(xué)。LRR-receptor激酶有小細(xì)胞外與其他LRR-receptor激酶域相互作用往往比那些大的領(lǐng)域。這表明小受體激酶進(jìn)化協(xié)調(diào)行動的其他受體。第二,研究人員發(fā)現(xiàn)一些未知的LRR-receptor激酶,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)完整性的關(guān)鍵。

最重要的一個,被稱為頂點(diǎn),將引起嚴(yán)重的破壞網(wǎng)絡(luò)的其余部分如果刪除。研究人員發(fā)現(xiàn),刪除頂點(diǎn),和其他幾個LRR-receptor激酶,確實(shí)影響了植物開發(fā)和免疫反應(yīng),即使這些反應(yīng)是由受體激酶幾個網(wǎng)絡(luò)步驟遠(yuǎn)離頂端節(jié)點(diǎn)。

這個新的了解受體激酶相互作用的可能幫助研究人員識別重要的受體激酶,可以修改商業(yè)作物應(yīng)激反應(yīng),使它們抵抗全球變暖等環(huán)境壓力和病原體。

“未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)在這項(xiàng)研究中允許研究人員理解這些受體的未知的連接,“Howton說。“這可用于更好地理解知識植物在完整的上下文感知環(huán)境的植物嗎細(xì)胞表面受體."