CLE пептид - CLE peptide
Пептиды CLE ( CLAVATA3 / Embryo Surrounding Region-Related ) представляют собой группу пептидов, обнаруженных в растениях, которые участвуют в передаче клеточных сигналов . Производство контролируется генами CLE. При связывании с рецептором пептида CLE в другой клетке происходит цепная реакция событий, которая может привести к различным физиологическим процессам и процессам развития. Этот сигнальный путь законсервирован у различных наземных растений .
Фон
И растения, и животные одинаково используют небольшие полипептиды для передачи сигналов при межклеточной коммуникации. CLAVATA3 / связанная с окружающей областью эмбриона, также известная как растительный пептидный гормон, передача сигналов важна для передачи сигналов от клетки к клетке, но также и для связи на большие расстояния. Эти два действия особенно важны для растительных клеток, потому что они стационарны и должны выполнять размножение клеток. Было обнаружено, что в многоклеточных организмах межклеточная связь очень важна для многих процессов роста, происходящих внутри организма. Полипептиды из 12 или 13 аминокислот представляют собой зрелые формы белков CLE, которые происходят из консервативных доменов CLE. Идентифицируется все больше и больше генов CLE, и в этой области проводится все больше исследований. Гены CLE были обнаружены не только у семенных растений, но также у ликофитов , мохообразных и зеленых водорослей .
Гены
Большинство исследований, которые проводились в отношении передачи сигналов пептида CLE, проводились с арабидопсисом , поскольку этот геном содержит 32 члена семейства генов CLE. CLV3, который принадлежит к семейству генов CLE, обнаружен в одной или нескольких тканях Arabidopsis . Все 32 члена семейства CLE имеют две общие характеристики, которые включают: кодирование небольшого белка с предполагаемым сигналом секреции на их N-концах и содержат консервативный мотив CLE на своих С-концах или рядом с ними. 32 члена семейства генов CLE произошли от мутаций исходного гена.
Структуры
Пептиды CLE кодируются генами CLE. Эти пептиды различаются по структуре, причем каждая пептидная структура выполняет различную работу в растении. Установлено, что минимальная длина функционирующих пептидов CLE составляет 12 аминокислот с несколькими критическими остатками. Внутри растения обнаружены две разные пептидные структуры, А-тип и В-тип. Когда секретируются гормоны А-типа, растение замедляет скорость роста корней, тогда как секреция пептидов В-типа влияет на рост сосудов растения. Секреция пептидов A-типа ускоряет развитие сосудов растения, которое опосредуется пептидами B-типа. Это говорит о том, что эти два типа пептидов работают вместе, чтобы регулировать рост растения. Специфические пептиды:
Пептиды А-типа
- CLE 1/3/4
- CLE 2
- CLE 5/6
- CLE 7
- CLE 8
- CLE 9
- CLE 10
- CLE 11
- CLE 12
- CLE 13
- CLE 14
- CLE 16
- CLE 17
- CLE 18
- CLE 19
- CLE 20
- CLE 21
- CLE 22
- CLE 25
- CLE 26
- CLE 27
- CLE 40
- CLE 45
Пептиды B-типа
- CLE 41/44 / TDIF
- CLE 42
- CLE 43
- CLE 46
Сигнализация в апикальной меристеме побега
Меристематические клетки дают начало различным органам растения и поддерживают его рост. Существует два типа меристематических тканей: 1) Апикальная меристема 2) Боковая меристема. Апикальная меристема бывает двух типов; апикальная меристема побега (SAM) дает начало таким органам, как листья и цветы, а апикальная меристема корня (RAM) обеспечивает меристематические клетки для будущего роста корней. Ячейки SAM и RAM делятся быстро и считаются неопределенными, поскольку не обладают каким-либо определенным конечным статусом. В этом смысле меристематические клетки часто сравнивают со стволовыми клетками животных, которые обладают аналогичным поведением и функцией. Внутри растений клетки SAM играют важную роль в общем росте и развитии, это связано с тем, что все клетки, составляющие основные части растения, происходят из апикальной меристемы побегов (SAM). Внутри SAM есть три различных важных области, включая центральную зону, периферическую зону и меристему ребер. Каждая из этих областей играет важную роль в производстве новых стволовых клеток в SAM. Все SAM обычно имеют куполообразную форму и многослойную структуру, описываемую как оболочка и корпус. CLV3 играет важную роль в регулировании продукции стволовых клеток в районе центральной зоны (SAM), это также верно для гена WUSCHEL (WUS), способствующего развитию клеток. Комбинация этих двух генов регулирует продукцию стволовых клеток с помощью WUS, отрицательно или положительно регулируя продукцию стволовых клеток, контролируя ген CLV3;
Гены других растений
НКУ гены были найдены в многочисленных однодольных , двудольных и даже мох . Исследования даже показали, что некоторые растения, такие как рис, содержат мульти-CLE-домен. Различные CLE-подобные гены также были обнаружены в геномах нематод, паразитирующих на растениях, таких как нематоды свеклы, сои и картофеля .
использованная литература
дальнейшее чтение
- Боммерт П., Дже Б.И., Гольдшмидт А., Джексон Д. (октябрь 2013 г.). «Ген Gα кукурузы COMPACT PLANT2 функционирует в передаче сигналов CLAVATA, чтобы контролировать размер меристемы побегов». Природа . 502 (7472): 555–8. Bibcode : 2013Natur.502..555B . DOI : 10,1038 / природа12583 . PMID 24025774 . S2CID 4407655 .
- Чу Х, Лян В., Ли Дж., Хун Ф, Ву И, Ван Л., Ван Дж, Ву П, Лю Ц., Чжан Кью, Сюй Дж, Чжан Д. (декабрь 2013 г.). «Сигнальный модуль CLE-WOX регулирует поддержание корневой меристемы и развитие сосудистой ткани риса» . J. Exp. Бот . 64 (17): 5359–69. DOI : 10.1093 / JXB / ert301 . PMID 24043854 .
- Кларк С.Е., Уильямс Р.В., Мейеровиц Е.М. (май 1997 г.). «Ген CLAVATA1 кодирует предполагаемую рецепторную киназу, которая контролирует размер меристемы побегов и цветков у Arabidopsis» . Cell . 89 (4): 575–85. DOI : 10.1016 / s0092-8674 (00) 80239-1 . PMID 9160749 .
- Джун Дж., Фьюме Э., Рёдер А.Х., Мэн Л., Шарма В.К., Осмонт К.С., Бейкер К., Ха К.М., Мейеровиц Е.М., Фельдман Л.Дж., Флетчер Дж.С. (декабрь 2010 г.). «Комплексный анализ экспрессии сигнального гена CLE-полипептида и активности сверхэкспрессии у Arabidopsis» . Plant Physiol . 154 (4): 1721–36. DOI : 10.1104 / pp.110.163683 . PMC 2996011 . PMID 20884811 .
- Laux T, Mayer KF, Berger J, Jürgens G (январь 1996 г.). «Ген WUSCHEL необходим для целостности побегов и цветочной меристемы Arabidopsis». Развитие . 122 (1): 87–96. DOI : 10.1242 / dev.122.1.87 . PMID 8565856 .