Комплекс KNS3-KNSTH1-KNSTH2 действует как грузовой рецептор для транспорта каналов борной кислоты из эндоплазматической сети к плазматической мембране. Фото: Столичный университет Осаки.
Ботаники пришли к пониманию каналов и переносчиков, участвующих в поглощении и транспортировке питательных веществ, но как они расположены там, где им нужно быть?
Например, растениям необходим бор, который попадает в клетки с помощью молекул, известных как канал борной кислоты. Но как белки, образующие канал, попадают на плазматическую мембрану?
Исследовательская группа под руководством профессора Джунпея Такано из Высшей школы сельского хозяйства столичного университета Осаки выявила мутантную линию Arabidopsis thaliana, у которой каналы борной кислоты не транспортируются должным образом к плазматической мембране. Результаты опубликованы в журнале Журнал экспериментальной ботаники.
Причиной стал дефицит белка KAONASHI3 (KNS3); Название каонаси (по-японски «безликий») было дано в 2008 году исследовательской группой под руководством доцента Университета Нагои Сумие Исигуро, которая также является автором текущего исследования.
Детальное изучение процесса транспорта каналов борной кислоты показало, что KNS3 и белки-гомологи, получившие название KNSTH1 и KNSTH2, вероятно, образуют белковый комплекс. Эти комплексы помогают перемещать каналы борной кислоты из эндоплазматического ретикулума в аппарат Гольджи, а затем в плазматическую мембрану.
Кроме того, пыльца Arabidopsis thaliana обычно имеет поверхность с рисунком, напоминающим кожуру дыни, но этот рисунок исчезает — становится безликим — у мутантных штаммов, у которых отсутствует белок-кодирующая функция гена KNS3, участвующего в образовании экзины пыльцы. Эта особенность может быть связана с аномальным транспортом белка, отличного от белка канала борной кислоты.
«Основываясь на механизме внутриклеточного транспорта мембранных белков, выявленном в этом исследовании, растения могут регулировать поглощение питательных веществ и структуру пыльцы, регулируя внутриклеточный транспорт специфических белков через комплекс KNS3-KNSTH1-KNSTH2», — заявил профессор Такано. «Наши результаты могут помочь найти способы снизить потребность в удобрениях и одновременно повысить урожайность».
Дополнительная информация:
KNS3 Arabidopsis и два его гомолога опосредуют эндоплазматический ретикулум для транспорта через плазматическую мембрану каналов борной кислоты, Журнал экспериментальной ботаники (2024). DOI: 10.1093/jxb/erae380
Предоставлено Столичным университетом Осаки.
Цитирование: Исследование показало, что ключевые белки способствуют транспортировке питательных веществ в растительных клетках (2024 г., 29 октября), получено 30 октября 2024 г. с https://phys.org/news/2024-10-key-protein-aids-nutrient-cells.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.