植物の繁殖は、精子の供給のため、花粉管の成長が高度な調整された成長に依存しています。このプロセスは、分泌されたRALFシグナル伝達ペプチドによって制御されます。これは、Catharanthus roseus RLK1様(CrRLK1Ls)膜受容体キナーゼ／ロレライ様GLYCOLPHOSPHATIDYLINOSITOL(GPI)-アンカータンパク質(LLG)複合体やロイシンリッチの繰り返し(LRR)エクステンシン蛋白(LRX)によって感知されることが以前に示されています。
ここでは、RALFペプチドが、低ナノモル親和性でLRXタンパク質のLRRドメインに結合する生物活性のあるジスルフィド結合で安定化されたタンパク質に折りたたまれることを示します。それぞれ3.2Åおよび3.9Åの分解能でのLRX2–RALF4およびLRX8–RALF4複合体の結晶構造は、各モノマーが1つの折りたたまれたRALFペプチドに結合するLRXタンパク質の二量体配列を示しています。LRX-RALF4複合体インターフェース、またはRALF4フォールドをターゲットとする構造に基づく変異は、試験管内でのLRX8へのRALF4の結合を減少させ、花粉管の成長中においてRALF4の機能が減少を低下させます。ジスルフィド結合で安定化されたLRX二量体インターフェースを標的する変異体は、lrx不妊表現型を救済することはできません。定量的生化学アッセイにより、RALF4はLLGとLRX細胞壁モジュールに、劇的に異なる結合親和性で、明確で相互に排他的な結合モードで結合することが明らかになりました。
生化学的、構造的、遺伝学的解析により、RALFリガンドが異なる標的メカニズムを用いて異なるシグナル伝達タンパク質に指示する、複雑なシグナル伝達ネットワークを明らかにします。
植物の繁殖は、精子の供給のため、花粉管の成長が高度な調整された成長に依存しています。このプロセスは、分泌されたRALFシグナル伝達ペプチドによって制御されます。これは、Catharanthus roseus RLK1様(CrRLK1Ls)膜受容体キナーゼ／ロレライ様GLYCOLPHOSPHATIDYLINOSITOL(GPI)-アンカータンパク質(LLG)複合体やロイシンリッチの繰り返し(LRR)エクステンシン蛋白(LRX)によって感知されることが以前に示されています。
ここでは、RALFペプチドが、低ナノモル親和性でLRXタンパク質のLRRドメインに結合する生物活性のあるジスルフィド結合で安定化されたタンパク質に折りたたまれることを示します。それぞれ3.2Åおよび3.9Åの分解能でのLRX2–RALF4およびLRX8–RALF4複合体の結晶構造は、各モノマーが1つの折りたたまれたRALFペプチドに結合するLRXタンパク質の二量体配列を示しています。LRX-RALF4複合体界面、またはRALF4フォールドを標的とした構造に基づく変異は、試験管内でのRALF4のLRX8への結合と、成長中の花粉管でのRALF4の機能が減少します。ジスルフィド結合で安定化されたLRX二量体インターフェースを標的する変異体は、lrx不妊表現型を救済することはできません。定量的生化学アッセイにより、RALF4はLLGとLRX細胞壁モジュールに、劇的に異なる結合親和性で、明確で相互に排他的な結合モードで結合することが明らかになりました。
生化学的、構造的、遺伝学的解析により、RALFリガンドが異なる標的メカニズムを用いて異なるシグナル伝達タンパク質に指示する、複雑なシグナル伝達ネットワークを明らかにします。
