Récemment, Plant Cell, de renommée internationale, a publié une étude en ligne intitulée"Constitutive Activation ofLeucine-Rich Repeat Receptor Kinase Signaling Pathways by BAK1-Interacting Receptor-Like Kinase 3 Chimera" par Michael Hothorn's équipe du Département de botanique et de biologie végétale, Université de Genève, Suisse. Thèse sexuelle. Le mécanisme d'activation constitutif de la chimère du récepteur d'interaction BAK1 kinase 3 sur la voie de signalisation du récepteur kinase de répétition riche en leucine a été révélé.
Le mécanisme unique de la plante's d'activation dépendante des corécepteurs de SERK est conservé dans de nombreux LRR-RK, tels que LRR-RK HAESA, dont la fonction comprend le contrôle de la chute des organes floraux chez Arabidopsis thaliana en interagissant avec l'hormone peptidique IDA. La voie de signalisation de la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK) dépendante de SERK implique LRR-RK ERECTA (ER) et ses gènes homologues ERECTA-LIKE1 (ERL1) et ERL2, et joue différents rôles dans le développement des plantes. L'identification des interactions constitutives et indépendantes du ligand entre les domaines extracellulaires LRR de deux protéines signal membranaires végétales nous a incités à rechercher si la chimère protéique entre le domaine extracellulaire BIR3 et les domaines cytoplasmiques de diverses kinases réceptrices est possible Conduit à un signal constitutivement actif complexe. Bien qu'il existe des différences structurelles significatives entre les complexes LRR-RKSERK et BIR-SERK, les données des chercheurs indiquent qu'une large gamme de chimères oBIR3-iLRR-RK sont fonctionnelles dans les plantes (Figure 1).
Les kinases réceptrices des domaines répétés extracellulaires riches en leucine (LRR-RK) constituent le plus grand groupe de protéines de signalisation membranaire chez les plantes. Les LRR-RK peuvent détecter de petites molécules, des peptides ou des ligands protéiques, et peuvent être activés par une interaction induite par un ligand avec la kinase co-réceptrice de type récepteur d'embryogenèse somatique (SERK). Nos études précédentes ont montré que SERK peut également interagir avec BAK1 en tant que récepteur kinase 3 (BIR3) pour former un complexe constitutif indépendant du ligand. Ici, les chercheurs rapportent une chimère de récepteur, dans laquelle le domaine LRR extracellulaire de BIR3 est fusionné avec le domaine kinase cytoplasmique des LRR-RK dépendant de SERK. En l'absence de stimulation par un ligand, les co-récepteurs SERK dérivés de la source BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1, HAESA et ERECTA forment des complexes serrés. Ces chimères sont exprimées sous le contrôle des promoteurs endogènes des LRR-RK respectifs et conduisent à des fonctions efficaces pour obtenir le phénotype des brassinostéroïdes, la chute des fleurs et les motifs stomatiques. Il est important de noter que la chimère BIR3-GSO1/SGN3 peut partiellement compléter le phénotype formé par la bande sgn3 de Karnofsky, ce qui indique que la protéine SERK médie également l'activation du récepteur GSO1/SGN3. En général, nos méthodes d'ingénierie des protéines peuvent être utilisées pour clarifier les fonctions physiologiques des LRR-RK et déterminer le mécanisme d'activation des récepteurs dans une seule souche transgénique (Figure 2).
En résumé, notre disponibilité d'assemblages simples de type Lego et de lignes de contrôle appropriées pour la chimère BIR3 permet désormais la caractérisation génétique des LRR-RK orphelins avec des phénotypes de perte de fonction inconnus/imprécis et l'analyse de leurs mécanismes d'activation sous-jacents. Les chimères de protéine BIR3 peuvent également être utilisées pour le criblage d'interactions biochimiques ou génétiques, où la forme constitutivement active du récepteur est souhaitable.