לאחרונה, תא הצמח בעל השם הבינלאומי פרסם מחקר מקוון שכותרתו "הפעלה מכוננת שללאוצין-מסלולים איתות קולטן חוזר עשיר Kinase על ידי BAK1-אינטראקציה קולטן כמו Kinase 3 כימרה" על ידי צוות של מייקל Hothorn מהמחלקה לבוטניקה וביולוגיה של הצמח, אוניברסיטת ז'נבה, שוויץ. תזה מינית. מנגנון ההפעלה המרכיב של קולטן אינטראקציה BAK1 קינאז 3 כימרה על מסלול איתות קולטן חוזר עשיר לאוצין קינאז נחשף.
המנגנון הייחודי של הצמח של הפעלה תלוית קולטן משותף של SERK נשמר LRR-RKs רבים, כגון LRR-RK HAESA, שתפקידם כולל שליטה על שפיכת איברים פרחוניים Arabidopsis תליאנה על ידי אינטראקציה עם הורמון הפפטיד IDA. מסלול האיתות של חלבון תלוי SERK (MAPK) כולל LRR-RK ERECTA (ER) והגנים ההומולוגיים שלו ERECTA-LIKE1 (ERL1) ו- ERL2, וממלא תפקידים שונים בהתפתחות הצמח. זיהוי האינטראקציות המרכיבות והעצמאיות לליגנד בין התחומים החוץ-תאיים של שני חלבוני אותות ממברנה צמחית הניע אותנו לחקור אם כימרת החלבון בין התחום החוץ-תאי BIR3 לבין התחומים הציטופלסמיים של קינאז קולטנים שונים אפשרית מובילה לתסביך אותות פעיל באופן מרכיב. למרות שיש הבדלים מבניים משמעותיים בין מתחמי LRR-RKSERK ו-BIR-SERK, נתוני החוקרים מצביעים על כך שמגוון רחב של כימרות oBIR3-iLRR-RK מתפקדות בצמחים (איור 1).
הקינאזות הקולטניות של תחומים חוזרים חוץ-תאיים עשירים בלאוצין (LRR-RKs) הם הקבוצה הגדולה ביותר של חלבוני איתות ממברנה בצמחים. LRR-RKs יכול לחוש מולקולות קטנות, פפטידים או ליגנדים חלבון, והוא יכול להיות מופעל על ידי אינטראקציה המושרה ליגנד עם קולטן עוברי סומטית כמו קינאז (SERK) קינאז קולטן משותף. המחקרים הקודמים שלנו הראו כי SERK יכול גם לקיים אינטראקציה עם BAK1 כמו קולטן kinase 3 (BIR3) כדי ליצור קומפלקס מרכיב, ליגנד עצמאי. כאן, החוקרים מדווחים כימרה קולטן, שבו תחום LRR חוץ תאי של BIR3 התמזג עם תחום קינאז ציטופלסמי של LRR-RKs תלוי SERK. בהיעדר גירוי ליגנד, קולטני שיתוף SERK מבוססי חז"ל יוצרים קומפלקסים הדוקים. כימרות אלה באים לידי ביטוי תחת שליטתם של היזמים האנדוגניים של LRR-RKs בהתאמה ולהוביל פונקציות יעילות כדי להשיג את הפנוטיפ של brassinosteroids, שפיכת פרחים, דפוסים סטומטאליים. חשוב לציין, כימרה BIR3-GSO1/SGN3 יכולה להשלים חלקית את הפנוטיפ שנוצר על ידי הלהקה קרנופסקי sgn3, אשר מציין כי חלבון SERK גם מתווך את ההפעלה של קולטן GSO1/ SGN3. באופן כללי, ניתן להשתמש בשיטות הנדסת החלבון שלנו כדי להבהיר את הפונקציות הפיזיולוגיות של LRR-RKs ולקבוע את מנגנון הפעלת הקולטן בזן מהונדס יחיד (איור 2).
לסיכום, הזמינות שלנו של הרכבה פשוטה, מסוג לגו וקווי בקרה מתאימים עבור כימרה BIR3 מאפשרת כעת אפיון גנטי של LRR-RKs יתומים עם פנוטיפים לא ידועים / לא ברורים של אובדן פונקציה וניתוח מנגנוני ההפעלה הבסיסיים שלהם . כימרות חלבון BIR3 יכול לשמש גם עבור סינון אינטראקציה ביוכימית או גנטית, שבו הצורה הפעילה המרכיבה של הקולטן רצויה.