_ Perspective între specii: studiu găsește o legătură cu calciul în imunitatea plantelor și a animalelor

Un nou studiu oferă perspective asupra modului în care o familie de proteine ​​imunitare din plante conferă rezistență la boli. Studiul se bazează pe cercetări anterioare ale aceluiași grup de cercetare, care au evidențiat asemănările structurale ale acestei familii de proteine ​​între sistemele imunitare vegetale și animale.

Studiul condus de dr. Takaki Maekawa de la Institutul pentru Universitatea din Köln. Plant Sciences și CEPLAS Cluster of Excellence on Plant Sciences a fost publicat în revista Cell Host & Microbe sub titlul „Cytoplasmic calcium influx mediated by plant MLKLs confers TNL-triggered immunity”.

Atât plantele, cât și animalele se confruntă. provocarea de a fi nevoiți să se protejeze împotriva microorganismelor dăunătoare, în ciuda diferențelor lor de fiziologie, habitat și cerințe nutriționale.

Grupul de cercetare a identificat acum o nouă funcție biochimică a unei familii de proteine ​​vegetale care este similară numite proteine ​​asemănătoare domeniului kinazei de linie mixtă (MLKLs), care induc moartea celulară programată la animale prin deteriorarea membranei plasmatice. În acest ultim studiu, echipa sa aprofundat în funcționalitatea proteinelor MLKL din plante.

Descoperirile lor sugerează un rol crucial pentru aceste proteine ​​în reglarea concentrației ionilor de calciu în interiorul celulelor, care este responsabil pentru răspunsurile imune înnăscute. , oglindind funcțiile potențiale ale MLKL-urilor animale.

Autorii au arătat mai întâi că atunci când enzimele așa-numitele nicotinamidă adenin dinucleotide hidrolaze (NADases) care induc stresul pe care plantele le folosesc pentru a genera molecule de semnalizare - sunt activate, proteinele MLKL din plante sunt etichetate. cu proteină verde fluorescentă (GFP) se grupează în puncte mici la membrana plasmatică în plantele model Arabidopsis thaliana și Nicotiana benthamiana.

Acest lucru demonstrează că gruparea observată este un fenomen general la plante. Investigații ulterioare au arătat că complexul proteic de schelă EDS1-SAG101 este necesar pentru formațiunile de puncte ale proteinelor MLKL din plante atunci când sunt produse molecule de semnalizare. În plus, MLKL-urile de plante activate sunt necesare pentru a menține niveluri mai ridicate de ioni de calciu citoplasmatici ca răspuns la atacul bacterian. Este probabil ca creșterea mediată de MLKL a concertării ionilor de calciu citoplasmatic să activeze și mai mult mecanismul imunitar din aval.

Mutantul de plantă fără MLKL funcțional s-a dovedit a fi foarte sensibil la agenții patogeni filamentoși, cum ar fi mucegaiul, în comparație. la agenții patogeni bacterieni. Această observație sugerează că MLKL joacă un rol nuanțat în imunitatea plantelor, dar variază în funcție de modul de infecție cu patogeni.

În studiile viitoare, cercetătorii își propun să descopere detaliile moleculare care stau la baza funcției MLKL-urilor plantelor care explică sensibilitatea variată a plantelor mutante la diferite tipuri de agenți patogeni. Scopul noului proiect este de a investiga modul în care MLKL-urile reglează imunitatea în contextul țesuturilor, atât spațial, cât și temporal, și modul în care această activare duce la o protecție eficientă a plantelor împotriva atacurilor de agenți patogeni.

În sfârșit, acest studiu a relevat o serie de a proceselor de reglementare comune pentru activarea MLKL-urilor vegetale și animale, în timp ce modul în care MLKL-ul animal activat induce deteriorarea membranei plasmatice rămâne incomplet caracterizat. Deoarece acest studiu arată că MLKL-urile activate din plante reglează concentrația ionilor de calciu, ne-am aștepta ca o funcție animală MLKL să regleze homeostazia ionilor de calciu.

(Fluierul)