Forskere ved John Innes Center og deres partnere ved det kinesiske videnskabsakademi har identificeret en molekylær switch, der bestemmer den differentielle vækst af celler og formen af planteorganer. Phys.org portal.
Vækstregulatoren auxin fremmer cellevækst gennem et overfladeprotein kaldet transmembran kinase 1 (TMK1). På celleoverfladen modulerer dette protein cellevæggenskaber, der fremmer cellevækst. Men TMK1 signalerer også den modsatte vækst-bremsende effekt i cellekernen, hvor det undertrykker cellevækst ved at mindske auxin-medieret genekspression.
Dr. Bengo Gu og kolleger viste, hvordan TMK1 udfører disse tilsyneladende modsatte funktioner i forskellige dele af cellen. Spaltning af TMK1-proteinet sker på celleoverfladen, en del af det spaltede protein overføres til dets kerne. Selvom denne proces er ret almindelig, har identifikationen af proteinerne involveret i spaltning tidligere været vanskelig.
De involverede proteiner er medlemmer af DA1-peptidasefamilien. Disse enzymer nedbryder forskellige proteiner involveret i vækstreaktioner og fremmer væksten af planteorganer.
DA1 familie TMK1 spaltningsdemonstrationen viser, hvordan de modulerer informationsstrømmen fra celleoverfladen til kernen, former cellestørrelse og organvækst. Bestemmelse af disse processer giver et vigtigt bidrag til forståelsen af plantevækstprocesser.
Dette arbejde beviser, at DA1-familiepeptidaser påvirker hormonal signaltransduktion, hvilket peger på en fælles mekanisme for signaltransduktion fra plasmamembranen til kernen. Resultaterne tilbyder potentielt en måde at forbedre frøspiring på.