Свидетельства в пользу функциональности трансмембранных доменов предсказанных неканонических растительных фосфотрансмиттеров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Биоинформатическими методами предсказан новый подкласс белков среди растительных фосфотрансмиттеров, участвующих в сигнальной системе многоступенчатого фосфопереноса. В отличие от канонических растворимых нуклео-цитозольных форм, найденные последовательности неканонических фосфотрансмиттеров, относящиеся к широкому ряду растительных таксонов, потенциально содержат трансмембранные домены. Это предполагает локализацию таких белков на клеточных мембранах и, следовательно, иную функцию в сигналинге, чем у канонических фосфотрансмиттеров. Мы проверили функциональность трансмембранного домена фосфотрансмиттера на примере белка растения чая Camellia sinensis. Мембранная локализация транзиентно экспрессированного рекомбинантного фосфотрансмиттера с этим доменом подтверждена методами микроскопирования и иммуноблоттинга. Таким образом, впервые получены экспериментальные свидетельства в пользу существования мембраносвязанных растительных фосфотрансмиттеров с пока неизвестными функциями. Эти данные позволяют предположить наличие неканонической мембранной ветви передачи сигнала в системе многоступенчатого фосфопереноса у растений.

Об авторах

С. Н. Ломин

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Email: savelievaek@ya.ru
Москва, Россия

Е. М. Савельева

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Email: savelievaek@ya.ru
Москва, Россия

А. С. Еланская

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Email: savelievaek@ya.ru
Москва, Россия

Д. В. Архипов

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Email: savelievaek@ya.ru
Москва, Россия

Г. А. Романов

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: savelievaek@ya.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Mira-Rodado V. New Insights into Multistep-Phosphorelay (MSP)/Two-Component System (TCS) Regulation: Are Plants and Bacteria That Different? // Plants. 2019. № 8. Р. 590.
  2. Argueso C.T., Kieber J.J. Cytokinin: From autoclaved DNA to two-component signaling // Plant Cell. 2024. № 36. Р. 1429.
  3. Huo R., Liu Z., Yu X., Li Z. The Interaction Network and Signaling Specificity of Two-Component System in Arabidopsis // International Journal of Molecular Sciences. 2020. 21(14):4898. https://doi.org/10.3390/ijms21144898
  4. Arkhipov D.V., Lomin S.N., Myakushina Y.A., et al. Modeling of protein–protein interactions in cytokinin signal transduction // Int. J. Mol. Sci. 2019. 20:2096.
  5. Schaller G.E., Bishopp A., Kieber J.J. The yin-yang of hormones: cytokinin and auxin interactions in plant development // Plant Cell. 2015. 27:44.
  6. Králová M., Kubalová I., Hajný J., et al. A decoy receptor derived from alternative splicing fine-tunes cytokinin signaling in Arabidopsis // Mol Plant. 2024. 17:1850.
  7. Suzuki T., Sakurai K., Imamura A., et al. Compilation and characterization of histidine-containing phosphotransmitters implicated in His-to-Asp phosphorelay in plants: AHP signal transducers of Arabidopsis thaliana // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2000. 64:2486.
  8. Ito Y., Kurata N. Identification and characterization of cytokinin-signalling gene families in rice // Gene. 2006. 382:57.
  9. Punwani J.A., Kieber J.J. Localization of the Arabidopsis histidine phosphotransfer proteins is independent of cytokinin // Plant Signal. Behav. 2010. 5:896.
  10. Yuan L., Liu Z., Song X., Johnson C., Yu X., Sundaresan V. The CKI1 histidine kinase specifies the female gametic precursor of the endosperm // Dev Cell. 2016. 37:34.
  11. Lomin S.N., Yonekura-Sakakibara K., Romanov G.A., Sakakibara H. Ligand-binding properties and subcellular localization of maize cytokinin receptors // J Exp Bot. 2011. 62:5149.
  12. Zhang H., Linster E., Gannon L., Leemhuis W., Rundle C.A., Theodoulou F.L., Wirtz M. Tandem fluorescent protein timers for noninvasive relative protein lifetime measurement in plants // Plant Physiol. 2019. 180:718.
  13. Karimi M., De Meyer B., Hilson P. Modular cloning in plant cells // Trends Plant Sci. 2005. 10:103.
  14. Sparkes I.A., Runions J., Kearns A., Hawes C. Rapid, transient expression of fluorescent fusion proteins in tobacco plants and generation of stably transformed plants // Nat. Protoc. 2006. 1:2019.
  15. Savelieva E.M., Lomin S.N., Romanov G.A. A modified method for quantification of cytokinin-receptor binding using isolated plant microsomes enriched with cognate transmembrane receptors // Russ. J. Plant Physiol. 2022. 69:6.
  16. Lomin S.N., Romanov G.A. A new tool for quantification of membrane protein partitioning between different cell membranes // Anal Biochem. 2020. 599:113734.
  17. Lomin S.N., Myakushina Y.A., Arkhipov D.V., Leonova O.G., Popenko V.I., Schmülling T., Romanov G.A. Studies of cytokinin receptor-phosphotransmitter interaction provide evidences for the initiation of cytokinin signalling in the endoplasmic reticulum // Funct Plant Biol. 2018. 45(2):192-202.
  18. Li K., Li H., Liang W.L., Liu J.J., Tian H.Y., Wang L.H., Wei Y.H. Identification of the AHP family reveals their critical response to cytokinin regulation during adventitious root formation in apple rootstock // Front Plant Sci. 2025. 15:1511713.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».