화분관 성장 동안 LRX 단백질에 의한 RALF 펩티드 인식을 위한 구조적 기초

식물 생식은 정자를 전달하기 위해 고도로 조절된 화분관 성장에 의존합니다. 이 프로세스는 분비된 RALF 신호전달 펩타이드에 의해 제어됩니다. 이전에는 Catharanthus roseus RLK1 유사(CrRLK1L) 막 수용체-키나아제/LORELEI 유사 GLYCOLPHOSPHATIDYLINOSITOL(GPI)-ANCHORED PROTEINS(LLG) 복합체 또는 류신 풍부 반복(LRR) 익스텐신 단백질(LRX)에 의해 감지되는 것으로 나타났습니다. 

본 연구에서는 RALF 펩타이드가 저 나노 분자 친화성으로 LRX 단백질의 LRR 영역을 결합하는 생물 활성 이황화 결합 안정화 단백질로 접히는 것을 보여줍니다. 각각 3.2-Å 및 3.9-Å 분해능의 LRX2–RALF4 및 LRX8–RALF4 복합체의 결정 구조는 각 단량체가 접힌 RALF 펩타이드 하나를 결합하는 LRX 단백질의 이량체 배열을 보여줍니다. LRX–RALF4 복합체 경계면 또는 RALF4 접힘을 표적으로 하는 구조 기반 돌연변이는 성장 중인 화분관에서 체외 RALF4와 LRX8 간 결합 및 RALF4 기능을 감소시킵니다. 이황화 결합 안정화 LRX 이량체 경계면을 표적으로 하는 돌연변이는 LRX 불임 표현형을 구출하지 못합니다. 정량적 생화학적 분석은 RALF4가 완전히 다른 결합 친화성과 서로 배타적인 결합 모드를 통해 LLG 및 LRX 세포벽 모듈을 결합함을 보여줍니다. 

생화학적, 구조적 및 유전자 분석은 RALF 리간드가 별개의 표적 기전을 사용하여 서로 다른 신호전달 단백질을 지시하는 복잡한 신호전달 네트워크를 보여줍니다.

식물 생식은 정자를 전달하기 위해 고도로 조절된 화분관 성장에 의존합니다. 이 프로세스는 분비된 RALF 신호전달 펩타이드에 의해 제어됩니다. 이전에는 Catharanthus roseus RLK1 유사(CrRLK1L) 막 수용체-키나아제/LORELEI 유사 GLYCOLPHOSPHATIDYLINOSITOL(GPI)-ANCHORED PROTEINS(LLG) 복합체 또는 류신 풍부 반복(LRR) 익스텐신 단백질(LRX)에 의해 감지되는 것으로 나타났습니다. 

본 연구에서는 RALF 펩타이드가 저 나노 분자 친화성으로 LRX 단백질의 LRR 영역을 결합하는 생물 활성 이황화 결합 안정화 단백질로 접히는 것을 보여줍니다. 각각 3.2-Å 및 3.9-Å 분해능의 LRX2–RALF4 및 LRX8–RALF4 복합체의 결정 구조는 각 단량체가 접힌 RALF 펩타이드 하나를 결합하는 LRX 단백질의 이량체 배열을 보여줍니다. LRX–RALF4 복합체 경계면 또는 RALF4 접힘을 표적으로 하는 구조 기반 돌연변이는 성장 중인 화분관에서 체외 RALF4와 LRX8 간 결합 및 RALF4 기능을 감소시킵니다. 이황화 결합 안정화 LRX 이량체 경계면을 표적으로 하는 돌연변이는 LRX 불임 표현형을 구출하지 못합니다. 정량적 생화학적 분석은 RALF4가 완전히 다른 결합 친화성과 서로 배타적인 결합 모드를 통해 LLG 및 LRX 세포벽 모듈을 결합함을 보여줍니다. 

생화학적, 구조적 및 유전자 분석은 RALF 리간드가 별개의 표적 기전을 사용하여 서로 다른 신호전달 단백질을 지시하는 복잡한 신호전달 네트워크를 보여줍니다.

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