Фосфорилирование плазматической мембраны H+-АТФазы Thr881 (треонин) участвует в светоиндуцированном открывании устьиц

Ученые из Университета Нагои (Nagoya University) и Института трансформирующих биомолекул (WPI-ITbM) обнаружили новый регуляторный механизм, контролирующий открывание устьиц у растений, что имеет решающее значение для фотосинтеза. Команда обнаружила роль фосфорилирования 881-го остатка треонина (Thr881) протонного насоса плазматической мембраны в ответ на красный и синий свет в этом процессе. Они провели обширный фосфопротеомный анализ протопластов, полученных из клеток Arabidopsis thaliana.

Дальнейшие исследования с использованием мутантов Arabidopsis thaliana подтвердили важную роль фосфорилирования Thr881 в открытии устьиц. Создание растений, экспрессирующих мутантный протонный насос, при этом лишенный фосфорилирования Thr881, привело к уменьшеннию устьичного отверстия и скорости транспирации, что подчеркивает значимость этого регуляторного механизма.

Авторы пришли к выводу, что Thr-881 мембранного белка AHA1 вместе с Thr-948 фосфорилируется в ответ на синий свет. Фосфорилирование Thr-881 и Thr-948 имеет решающее значение для активации фермента H+-АТФазы, который обеспечивает открытие устьиц.

Это фосфорилирование, ранее неизвестное, активирует протонный насос, облегчая открытие устьиц и усиливая фотосинтетическую активность. Результаты проливают свет на сложные сигнальные пути, лежащие в основе реакции растений на свет, и открывают перспективы для будущего использования в растениеводстве», — сказал ведущий исследователь Toshinori Kinoshita.

Исследователи сообщили о своих выводах в журнале Nature Communications.

Источники: https://www.eurekalert.org/news-releases/1039027

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45248-5