La base mecanicista para la activación de quinasas receptoras de membrana vegetal por los correceptores de la familia SERK

Las quinasas receptoras de membrana exclusivas de plantas con ectodominios de repetición ricos en leucina (las LRR-RK, Leucine Rich Repeat Receptor Kinases) pueden detectar ligandos de moléculas pequeñas, péptidos y proteínas. Muchas LRR-RK requieren quinasas de los correceptores de la familia SERK para la unión de ligando de alta afinidad y la activación del receptor. No se comprende bien cómo un correceptor puede contribuir a la unión específica de ligandos distintos y a la activación de las diferentes LRR-RK.

Aquí analizamos cuantitativamente la contribución de SERK3 a la unión de ligando y a la activación del receptor brasinoesteroide BRI1 y del receptor de hormona peptídica HAESA. Mostramos que, mientras los receptores aislados detectan sus respectivos ligandos con afinidades de unión drásticamente diferentes, el ectodominio SERK3 une a los receptores asociados a los ligandos con una cinética de unión muy similar. Identificamos residuos en el dominio de cobertura N-terminal de SERK3, que permiten el reconocimiento selectivo de esteroides y hormonas peptídicas. Por el contrario, los residuos en el núcleo de la LRR SERK3 forman una segunda interfaz receptor-correceptor constitutiva. 

Los análisis genéticos de la proteína quimérica entre BRI1 y SERK3 definen que los complejos competentes en señalización se forman por heteromerización receptor-receptor en planta. Una quimera BRI1-HAESA funcional sugiere que el mecanismo de activación del receptor se conserva entre las diferentes LRR-RK, y que su especificidad de señalización está codificada en el dominio quinasa del receptor. Nuestro trabajo detalla las contribuciones relativas de receptores, ligandos y correceptores a la formación y activación de complejos de señalización LRR-RK dependientes del SERK que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Las quinasas receptoras de membrana exclusivas de plantas con ectodominios de repetición ricos en leucina (las LRR-RK, Leucine Rich Repeat Receptor Kinases) pueden detectar ligandos de moléculas pequeñas, péptidos y proteínas. Muchas LRR-RK requieren quinasas de los correceptores de la familia SERK para la unión de ligando de alta afinidad y la activación del receptor. No se comprende bien cómo un correceptor puede contribuir a la unión específica de ligandos distintos y a la activación de las diferentes LRR-RK.

Aquí analizamos cuantitativamente la contribución de SERK3 a la unión de ligando y a la activación del receptor brasinoesteroide BRI1 y del receptor de hormona peptídica HAESA. Mostramos que, mientras los receptores aislados detectan sus respectivos ligandos con afinidades de unión drásticamente diferentes, el ectodominio SERK3 une a los receptores asociados a los ligandos con una cinética de unión muy similar. Identificamos residuos en el dominio de cobertura N-terminal de SERK3, que permiten el reconocimiento selectivo de esteroides y hormonas peptídicas. Por el contrario, los residuos en el núcleo de la LRR SERK3 forman una segunda interfaz receptor-correceptor constitutiva. 

Los análisis genéticos de la proteína quimérica entre BRI1 y SERK3 definen que los complejos competentes en señalización se forman por heteromerización receptor-receptor en planta. Una quimera BRI1-HAESA funcional sugiere que el mecanismo de activación del receptor se conserva entre las diferentes LRR-RK, y que su especificidad de señalización está codificada en el dominio quinasa del receptor. Nuestro trabajo detalla las contribuciones relativas de receptores, ligandos y correceptores a la formación y activación de complejos de señalización LRR-RK dependientes del SERK que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas.

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