$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Le proteine interagiscono all'interno di un intricato gerarchici complessi di rete e di forma che giocano un ruolo fondamentale in quasi tutti i processi biologici che avvengono in un ambiente cellulare imprevedibile. Tuttavia, dallo sviluppo pianta risposte di crescita, c'è stata una mancanza di strumenti utili che possono non solo rapidamente, ma anche identificare e sorvegliare efficacemente questi eventi di segnalazione dinamici a livello subcellulare.
Il sistema di espressione della proteina transitoria tabacco epidermide foglia è attraente vantaggi per la visualizzazione di proteine fluorescenti nelle cellule viventi. Questo sistema fornisce semi in vivo condizioni che permettono la modifica della proteina post-traslazionale e rapido esame di localizzazione delle proteine. Esaminando il segnale YFP completato, il test biomolecolare complementazione fluorescenza (BiFC) informa la possibilità di interazione proteina-proteina nelle cellule vegetali. Rispetto ad altri metodi, ad esempio, il lievito-due ibridi (Y2H) e co-immunoprecipitation (Co-IP), BiFC fornisce anche un potente mezzo di visualizzazione comparti in cui possono verificarsi interazioni proteina-proteina a livello subcellulare.
Poiché la divisione cellulare asimmetrica (ACD) mantiene staminali popolazione cellulare durante la generazione di nuovi tipi di cellule per la formazione del tessuto / organo, è un meccanismo indispensabile per promuovere multicellularità eucarioti. Arabidopsis sviluppo degli stomi è stato utilizzato come sistema modello per lo studio ACD nelle piante. La cellula precursore, cellula madre meristemoid, divide in modo asimmetrico per produrre due differenti cellule figlie, una meristemoid (subisce staminali divisioni cellulari come prima di terminare in un paio di cellule di guardia) e una cella stomatica lignaggio terra (SLGC) (può dividersi e differenziarsi in una cella marciapiede), rispettivamente (Figura 1). In stomatal ACD, la rottura nuova proteina di asimmetria nel lignaggio stomatica (BASL) è polarizzato premitotically guidare asimmetrie divisione, che incLude asimmetria fisica e il destino delle cellule asimmetria 1. Una cascata MAPK composto dal MAPKKK Yoda e le MAPKs, MPK3 e 6 è centrale per la divisione degli stomi patterning e l'adozione destino 2,3, 4,5.
Recentemente, Zhang et al. collegato la proteina BASL polarità della via di segnalazione YDA-MAPK in Arabidopsis stomi ACD 6. Il percorso canonico YODA-MAPK, attraverso MPK3 / 6, fosforila BASL e attiva la sua polarizzazione. Funzioni BASL fosforilata da impalcatura e recluta YODA (YDA) e MPK3 / 6 per formare un complesso proteico e concentrano la segnalazione alla corteccia cellulare 6. Polarizzazione dei componenti MAPK e l'anello di retroazione positiva tra BASL e il percorso YDA-MAPK rappresenta un nuovo meccanismo per la polarizzazione delle proteine nelle cellule vegetali. Segnalazione MAPK Localmente arricchita si ipotizza essere strettamente legata alla differenziazione destino della cellula in stomatica ACD 6 (Figura 1). Uno dei key dati sperimentali che ha sostenuto questo modello è venuto dai saggi di tabacco che hanno dimostrato la ridistribuzione spaziale di MAPK indotte mediante l'espressione di BASL 6.
In generale, non è facile controllare dove si verifica segnalazione MAPK perché molecole MAPK erano spesso trovano ovunque all'interno di una cellula. In questo studio, abbiamo utilizzato il sistema split-YFP per visualizzare l'interazione tra la chinasi monte e quelli a valle di suggerire dove avviene il relè di segnalazione. Abbiamo esteso ulteriormente l'utilizzo del sistema BiFC dal co-esprimendo una terza proteina (PCP-tagged), con la scissione YFP due (suggestiva di interazione proteina-proteina) di visualizzare se e come il YFP integrata potrebbe essere spazialmente modulata dal co espresso proteina CFP. In questo modo, abbiamo dimostrato che la co-espressione di CFP-BASL indotta riorganizzazione spaziale delle interazioni tra YDA e MPK6, da una distribuzione uniforme di patterning polarizzato in corteccia cella del epidermide tabaccocellule al. Questo sistema ha quindi il potenziale per essere sviluppato per il monitoraggio di eventi di segnalazione dinamici in cellule vegetali, in condizioni in cui le cellule sono sfidati dagli stimoli interni o esterni (ad esempio, co-espressione di altre proteine, applicazione di prodotti chimici, di attacco patogeno o cambiamenti ambientali, ecc. ).