【mol plant】新发现!兰州大学苟小平教授再次揭示受体激酶cikscik受体激酶在拟南芥中调节干细胞信号的保守和分化功能-竞猜计算器足球胜平负

日期: 2021-04-07 阅读: 来源:

2021年4月3日,兰州大学生命科学学院苟小平教授课题组在molecular plant发表了题为conserved and differentiated functions of cik receptor kinases in modulating stem cell signaling in arabidopsis的研究工作现受体激酶ciks对于传递cle40信号以维持远端根分生组织的动态平衡是必不可少的。

 

在高等植物中,茎尖分生组织(sam)和根尖分生组织(ram)是形成地上和地下组织和器官的干细胞池。尽管这两个分生组织的结构不同,但它们进化出相似的信号通路来维持干细胞的动态平衡。clavata3(clv3)-wuschel(wus)负反馈环是控制sam动态平衡的核心途径,而clv3/胚胎周围区(esr)40(cle40)和wuschel相关的homeobox5(wox5)是clv3和wus的同源物,直接影响柱状干细胞的命运。

2018年3月,苟小平教授课题组在nature plants杂志上发表题为“a group of receptor kinases are essential for clavata signalling to maintain stem cell homeostasis”的研究工作,发现一组称为clavata3 insensitive receptor kinases(cik)的lrr-rlk在调节clv3介导的干细胞动态平衡中具有重要作用。这组受体激酶ciks作为共受体与植物多肽激素clv3的受体clv1形成蛋白复合体,感知clv3,通过磷酸化的方式将信号传递进入细胞,调控干细胞的稳态平衡,从而维持植物茎端分生组织,协调植物的生长发育。拓宽了clv3信号转导调控干细胞命运的潜在机制的理解,而且揭示了一组新的rlks作为共受体在植物生长和发育过程中可能介导多种外在和内在信号。同时,由于cik受体激酶具有调控器官数目和大小的功能,它们也有望作为分子育种的靶点基因应用于玉米、番茄等作物的品种改良,增加产量。冷泉港实验室著名专家david jackson课题组的评论文章,评价该研究结果“是clv信号途径的一小步,但却是分生组织生物学家认识上的一个巨大跨越”。

到目前为止,几种rlk信号转导的分子机制已经被揭示。例如,油菜素甾体bri1调节油菜素甾体(br)信号;clv1维持sam动态平衡;fls2介导植物免疫应答;植物硫因子受体1(pskr1)调节细胞去分化和增殖。值得注意的是,所有这些rlk介导的信号过程都需要体细胞胚胎发生受体样激酶(serk)或cik作为辅助受体来启动相应的信号级联反应。由于cik是感知包括cle40在内的多个cirs所必需的,而clv1不太可能是acr4的辅助受体,因此,cik是否在调节远端根分生组织中作为acr4的辅助受体是一个悬而未决的问题。

本研究,作者发现cik对于传递cle40信号以维持远端根分生组织的动态平衡是必不可少的。cik突变体表现出静止中心紊乱和小柱干细胞(csc)分化延迟的表型。生化分析表明,ciks与拟南芥crinkly4(acr4)以非配体依赖的方式相互作用,并能被acr4体外磷酸化。此外,cle40能迅速诱导ciks的磷酸化水平,这部分依赖于acr4。ciks作为acr4的辅助受体发挥作用,acr4是一种非lrr-rlk,介导远端根分生组织动态平衡的cle40信号。虽然cik在sam和ram中起着保守和冗余的调节作用,但该结果表明它们在这些分生组织中表现出不同的功能。

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