Исследование: Растениям в пожароопасных районах фактически требуется воздействие огня
При сжигании растительной массы образуется дым, содержащий каррикины — биологически активные соединения группы бутенолидов. Известно, что каррикины ускоряют прорастание семян у многих видов растений. Рецепторами бутенолидов у растений служат белки группы KARRIKIN INSENSITIVE2 (KAI2). Они обеспечивают реакцию на дым, а также функционируют как α/β-гидролазы. Авторы новой работы, опубликованной в Communications Biology, определили структуры двух рецепторов этой группы, KAI2A и KAI2B, гороха посевного (Pisum sativum) в свободном и связанном с молекулой бутенолида виде. Ученые также детально изучили ферментативную активность этих белков и показали, что они, вероятно, родственны рецептору фитогормона стриголактона. Ученые выявили в геноме гороха посевного гены рецепторов группы KAI2 PsKAI2A и PsKAI2B, а также псевдоген PsKAI2C. Для изучения функций белков, кодируемых первыми двумя генами, они получили мутантные по ним растения. Внешне такие растения мало отличались от растений дикого типа. На молекулярном уровне функциональность белков PsKAI2 можно оценить по уровню экспрессии подконтрольного им эффекторного белка DLK2: экспрессия DLK2 повышается при активации KAI2. Авторы показали, что для синтеза DLK2 на нормальном уровне необходимы оба белка KAI2. На следующем этапе ученые работали с растениями арабидопсиса, мутантными по генам белков KAI2. Авторы получили чистые белки PsKAI2A и PsKAI2B в свободном виде и в комплексе с бутенолидом, определили их структуру и сравнили ее со структурой рецепторов растительного гормона стриголактона. Оказалось, что PsKAI2B очень близок к рецептору стриголактона D14, и авторы работы предположили, что D14 мог произойти от белков KAI2 через несколько промежуточных форм. Структурные исследования показали, что гидролиз аналога стриголактона белком PsKAI2B включает промежуточную стадию, в ходе которой каталитический остаток серина связывает остаток лиганда, а затем формирует стабильный аддукт с каталитическим остатком гистидина.PCR.news