Общество физиологов растений России
03 Февраль, 2018

Как переносчики холина управляют жизнью клетки

Как переносчики холина управляют жизнью клетки

Две группы ученых, в Китае и в США, провели детальное исследование белка CTL1, известного как холиновый транспортер 1. Этот белок ранее был идентифицирован как необходимый фактор образования пор в клеточной стенке, которые регулируют обмен веществ во флоэме. Но механизмы функционирования данного белка и его возможные другие роли в растении были неизвестны. Одна их групп ученых идентифицировала CTL1 при скрининге генов, которые контролируют гомеостаз ионов, на модельном растении Arabidopsis thaliana. Исследователи обнаружили, что инактивация CTL1 в корне привела к нарушению ионного баланса в листьях и деформациям плазмодесм в корне. Мутация CTL1 также изменила распределение переносчиков ионов, что в сочетании с предыдущей работой, локализующей CTL1 в сети транс-Гольджи, побудило авторов исследовать, играет ли CTL1 прямую роль в везикулярном транспорте. Действительно, они показали, что потеря CTL1 нарушает локализацию нескольких белков-транспортеров, включая транспортер ауксина.

Другая группа начала с анализа распределения CTL1 в арабидопсисе и обнаружила его повсеместность, при этом высокое содержание CTL1 совпадало с высоким содержанием ауксина: в растущем кончике корня, в сосудистой ткани и в апикальном крючке проростков. Исследователи также обнаружили, что внутриклеточно CTL1 локализуется в сети транс-Гольджи и, по всей видимости, контролирует трафик веществ в плазматической мембране и сквозь нее. Авторы заметили, что в отсутствие CTL1 транспортеры ауксина неправильно ориентированы, и такие растения проявляли классические признаки недостатка ауксина, в том числе отсутствие растяжения клеток.

Также вторая группа показала, что избыток холина ингибирует эндоцитоз, имитируя эффекты инактивации CTL1. Ученые предположили, что главная функция CTL1 заключается в "упаковке" холина в эндосомы. Выдвинута гипотеза, что поддержание низких уровней холина вне эндосом способствует активности фосфолипазы D, которая расщепляет множественные липиды и при этом оказывает прямое влияние на состав липидов везикулы и, следовательно, на ее судьбу. В этой модели мутация CTL1 вызывает рост уровня внеэндосомного холина, который ингибирует фосфолипазу D, что изменяет липиды везикул и, в конечном счете, направляет везикулы по ложным адресам. Все это объясняет множественные эффекты мутации CTL1, включая ионные дисбалансы, дефекты плазмодесм и неправильное распределение ауксина.

CTL1 также обнаружен в клетках животных и, таким образом, исследование показало, что характеристика CTL1 как нового регулятора субклеточной адресации белков может позволить исследователям объяснить не только ионный гомеостаз в растениях, но и везикулярный транспорт в целом.

Подробности см. PLOS Biology, 2017; 15 (12): e2002978 DOI: e2002978 DOI: 10.1371/journal.pbio.2002978; PLOS Biology, 2017; 15 (12): e2004310 DOI: 10.1371/journal.pbio.2004310

Новости

Обновления Годичного собрания ОФР 2018

Опубликована обновленная программа мероприятия и третье информационное письмо

Био/мол/текст

«Биомолекула» в восьмой раз проводит конкурс на лучшую научно-популярную работу о современной биологии.

70 лет Тамаре Константиновне Головко

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук сообщает, что 29 мая 2018 ...
Все новости
Подписка на новости ОФР
verification code
ОФР в социальных сетях

Объявления

Координатор “Дня Растений – 2017” в России

Ищем желающих взять на себя функции национального координатора проведения Всероссийского "Дня ...

Ищем авторов новостей

ОФР приглашает к сотрудничеству авторов ...

Все объявления