Структура фитохрома А арабидопсиса обнаруживает топологическое и функциональное разнообразие изоформ растительных фоторецепторов.

Природные растения (2023)Цитировать эту статью

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Растения используют дивергентную группу фоторецепторов фитохрома (Phy) для управления многими аспектами морфогенеза посредством обратимого фотовзаимпревращения между неактивными конформерами Pr и активными Pfr. Двумя наиболее влиятельными являются PhyA, сохранение Pfr которых позволяет ощущать тусклый свет, в то время как относительная нестабильность Pfr для PhyB делает его более подходящим для обнаружения яркого солнца и температуры. Чтобы лучше понять эти контрасты, мы решили с помощью криоэлектронной микроскопии трехмерную структуру полноразмерного PhyA как Pr. Как и PhyB, PhyA димеризуется посредством прямой сборки своих C-концевых доменов, связанных с гистидинкиназой (HKRD), в то время как остальная часть собирается в виде светочувствительной платформы «голова к хвосту». В то время как платформа и HKRD асимметрично ассоциированы в димерах PhyB, эти однобокие связи отсутствуют в PhyA. Анализ усеченных и сайт-направленных мутантов показал, что это развязывание и измененная сборка платформы имеют функциональные последствия для стабильности Pfr PhyA, и подчеркивает, как структурная диверсификация Phy растений расширила восприятие света и температуры.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 12 цифровых выпусков и онлайн-доступ к статьям.

119,00 долларов США в год

всего $9,92 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Исходные данные для всех графиков термореверсии Pfr→Pr на рис. 5–7 представлены в дополнительной таблице 2. Изображения полных гелей SDS-PAGE представлены на дополнительном рисунке 3. Трехмерная крио-ЭМ консенсусная карта полноразмерного димера Arabidopsis PhyA с разрешением 3,2 Å депонирована в EMDB. база данных под кодом доступа EMD-28870. Платформа с уточненным фокусом и карты HKRD со средним разрешением 3,1 Å и 3,4 Å соответственно были депонированы в базе данных EMDB под кодами доступа EMD-28871 и EMD-28872. Составная трехмерная карта была депонирована в базе данных EMDB под кодом EMD-28869, а соответствующая ей атомарная модель доступна в базе данных RCSB под кодом PDB 8F5Z. В этом исследовании использовались несколько общедоступных белковых структур для Phys и трансмиттерных гистидинкиназ, которые были получены из базы данных RCSB (http://www.rcsb.org) под кодами доступа 2VEA, 6TC5, 6TC7, 6TL4, 4U7O и 7RZW. Исходные данные приведены в статье.

Легрис М., Инс Ю.К. и Фанкхаузер К. Молекулярные механизмы, лежащие в основе морфогенеза, контролируемого фитохромами, у растений. Нат. Коммун. 10, 5219 (2019).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Берджи, Э.С. и Виерстра, Р.Д. Фитохромы: атомный взгляд на фотоактивацию и передачу сигналов. Plant Cell 26, 4568–4583 (2014).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Франклин К.А. и Куэйл П.Х. Функции фитохрома в развитии арабидопсиса. Дж. Эксп. Бот. 61, 11–24 (2010).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Легрис, М. и др. Фитохром B объединяет световые и температурные сигналы у арабидопсиса. Наука 354, 897–900 (2016).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Юнг, JH и др. Фитохромы функционируют как термосенсоры у арабидопсиса. Наука 354, 886–889 (2016).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Берджи, ES и др. Различные биофизические свойства лежат в основе уникальных сигнальных потенциалов внутри семейств растительных фитохромов. Учеб. Натл Акад. наук. США 118, e2105649118 (2021).