Согласно исследованию Университета Северной Каролины, малоизученный комплекс белков HOPS играет важнейшую роль в слиянии вакуолей – процессе, имеющем решающее значение для роста и развития растений, - пишет eurekalert.org.
Полученные результаты проливают свет на сложные и важные процессы в растениях, а также способы их адаптации к сигналам окружающей среды.
Вакуоли являются важными элементами растительных клеток. Как правило, растительные клетки содержат одну большую вакуоль. Если вакуоли не развиваются должным образом, то растения умирают. Вакуоли выполняют разные функции хранения и утилизации мусора из клеток, а также имеют решающее значение для производства пыльцы.
Марсела Рохас-Пирс – доцент кафедры биологии растений и микроорганизмов в Университете штата Северная Каролина - хотела выяснить, как в некоторых образцах растений Arabidopsis (резуховидка), вакуоли контролируют открытие и закрытие устьиц - «пор» растений, которые необходимы для соблюдения баланса потребления углекислого газа и высвобождения кислорода через водяной пар.
Изменения вакуолярной системы приводят к открыванию и закрыванию устьиц растений, что позволяет совершать газообмен. По словам Рохас-Прис, «Эта красивая и сложная система должна быть строго отрегулирована для обеспечения адекватной реакции растения на окружающую среду».
Рохас-Пирс и ее коллеги изучали комплекс белков HOPS в дрожжах. Выяснилось, что HOPS работает с другой группой белков – мембранными белками SNAREs. Это большая группа белков, осуществляющих слияние внутриклеточных транспортных везикул с клеточной мембраной (экзоцитоз) или органеллой-мишенью, такой как лизосома.
«Фактические работу по слиянию вакуолей выполняют белки SNARE, но наше исследование показало, что HOPS-белок VPS41 может также играть важную роль в этом процессе, а HOPS-белок VPS33 берет на себя функции ко-шаперона (белок, который помогает поддерживать качество структуры белка) в процессе слияния вакуолей», - сказала Рохас-Пирс и добавила, что эта система аналогична у других эукариотов или организмов с клеточным ядром.
Исследование также показало некоторые удивительные результаты. В дрожжах присутствуют определенные липиды, необходимые для слияния вакуолей. В этом и предыдущем исследовании было обнаружено, что эти регулируемые липиды сдерживают слияние вакуолей в растениях. Нынешнее исследование также показало, что кривизна вакуолярных мембран может играть важную роль в их слиянии в растениях.
«Это исследование показало как высококонсервативные, так и специфические механизмы HOPS, а также определили роль этой группы белков в вакуолярном слиянии», - сказал Рохас-Пирс.
[Фото: eurekalert.org]
