La dinamica dei recettori di membrana nelle piante

Le molecole sulle membrane cellulari attivano molte vie biochimiche all’interno della cellula. La loro importanza nella risposta dei tessuti è grandissima e fondamentale per sviluppo, regolazione e omeostasi.

Salute

Nelle piante esistono oltre 400 chinasi receptor-like (RLK) che costituiscono la più grande famiglia di recettori di membrana. Per numero e funzione sono coinvolti in praticamente tutti gli aspetti della vita delle piante inclusi riproduzione, sviluppo e immunità. Il progetto RLK NEGREG (Mechanisms and functions of receptor-like kinase (RLK) negative regulation in plant development) ha studiato i meccanismi di attivazione per le RLK combinando biochimica, genetica e biologia cellulare e concentrandosi su un regolatore negativo BKI1. BKI1 è il membro fondatore di una piccola famiglia di proteine correlate chiamate MAKR (membrane associated kinase regulators). Il team del progetto ha lavorato anche sul ruolo di un tipo di fosfolipide, precisamente i fosfatidilinositolofosfati (PIP), nella funzione di BKI1/MAKR. Con l’impiego di biosensori geneticamente codificati i loro risultati mostravano che all’interno della cellula vi sono gradienti per due di questi PIP. PI4P, per esempio, ha la concentrazione più alta sulla membrana plasmatica, livelli intermedi nei compartimenti endosomiale/apparato post-Golgi e più bassi nel Golgi. I PIP anno un ruolo anche in punti di riferimento di varie parti della cellula. I ricercatori hanno scoperto che la membrana plasmatica (PM) e la piastra cellulare tra le cellule che si dividono hanno una firma elettrostatica unica controllata da PI4P. Inoltre PI4P si accumula in concentrazioni enormi su PM. Gli scienziati ritengono che questa proprietà controllerà le proteine coinvolte in molte funzioni cellulari incluse riproduzione e nutrizione. Ulteriore lavoro sulla “linea PIP” ha rivelato che l’attività in una cascata in cellule epidermiche delle radici non sottoposte a stress PI(4,5)P2 è in grado di guidare i domini delle proteine che interagiscono con PIP2 alla membrana plasmatica. Il progetto ha aggiunto le proprie scoperte alla libreria di serie di marcatori PIP. RLK NEGREG ha collaborato con molti laboratori che hanno generato serie di marcatori per l’analisi di genomica funzionale nei tessuti di radice di Arabidopsis. Ha inoltre contribuito al European Arabidopsis Stock Centre La ricerca del progetto è stata pubblicata su riviste specializzate incluse Nature Plants e Plant Journal. Il lavoro dei ricercatori beneficerà la ricerca dell’intera comunità scientifica sui recettori di membrana.