$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Eiwitten interageren in een complex hiërarchisch netwerk en complexen vormen die een centrale rol in bijna alle biologische processen in een onvoorspelbare cellulaire omgeving spelen. Echter, van plantontwikkeling tot groeiresponsen, is er een gebrek aan handige hulpmiddelen die niet alleen snel maar ook efficiënt deze dynamische signaleringsgebeurtenissen op subcellulair niveau identificeren en controleren zijn.
De tijdelijke eiwitexpressie systeem tabaksblad epidermis heeft aantrekkelijke voordelen visualiseren fluorescerende eiwitten in levende cellen. Dit systeem biedt semi- in vivo omstandigheden die post-translationele eiwit modificatie en snelle behandeling van eiwit lokalisatie mogelijk te maken. Aangevuld door onderzoek van de YFP signaal, de bimoleculaire fluorescentie complementatie (BiFC) test stelt de mogelijkheid van eiwit-eiwit interacties in plantencellen. In vergelijking met andere methoden, bijvoorbeeld gist-twee-hybride (Y2H) en co-immunoprecipitation (Co-IP), BiFC ook een krachtig middel visualiseren compartimenten waarin eiwit-eiwit interacties kunnen plaatsvinden op subcellulair niveau.
Omdat asymmetrische celdeling (ACD) handhaaft stamcelpopulatie terwijl het genereren van nieuwe celtypen te vormen weefsel / orgaan is onontbeerlijk voor het bevorderen eukaryote multicellulariteit. Arabidopsis stomatale ontwikkeling is gebruikt als een modelsysteem voor het bestuderen ACD in planten. De voorlopercel, meristemoid moedercel, verdeelt asymmetrisch twee dochtercellen te produceren, een meristemoid (ondergaat stamcel-achtige verdelingen vóór beëindiging in een paar sluitcellen) en een stomatale lijn gemalen cel (SLGC) (kan verdelen en differentiëren tot trottoir cel), respectievelijk (figuur 1). In stomatale ACD, wordt het nieuwe eiwit Breaking van asymmetrie in de huidmondjes Lineage (BASL) premitotically gepolariseerd om verdeeldheid asymmetrie te rijden, die include fysieke asymmetrie en het lot van de cel asymmetrie 1. Een MAPK cascade bestaat uit de MAPKKK YODA en de MAPKs, MPK3 en 6 is centraal voor stomataire divisie patronen en het lot goedkeuring 2,3, 4,5.
Onlangs, Zhang et al. koppelde de polariteit eiwit BASL de YDA-MAPK signaalroute in Arabidopsis stomatale ACD 6. De canonieke YODA-MAPK pathway, door middel van MPK3 / 6, fosforyleert BASL en activeert de polarisatie. Gefosforyleerd BASL fungeert als een scaffold en rekruteert YODA (YDA) en MPK3 / 6 aan een eiwit te vormen en concentreren de signalering bij de cel cortex 6. Polarisatie van de MAPK componenten en de positieve feedback loop tussen BASL en de YDA-MAPK pathway vertegenwoordigt een nieuw mechanisme voor eiwit polarisatie in plantencellen. Lokaal verrijkt MAPK signalering wordt verondersteld nauw worden gekoppeld aan lot van de cel differentiatie in stomataire ACD 6 (figuur 1). Een van de key experimentele gegevens dat dit model ondersteund kwam van de tabak assays die de ruimtelijke verdeling van MAPK's geïnduceerd door de expressie van BASL 6 aangetoond.
In het algemeen is het niet gemakkelijk te controleren wanneer MAPK signalering gebeurt omdat MAPK moleculen vaak opwekken werden gevonden in een cel. In deze studie hebben we gebruik gemaakt van de split-YFP systeem om de interactie te visualiseren tussen het stroomopwaartse kinase en downstream degenen te stellen wanneer de signalering relais optreedt. We verder uitgebreid het gebruik van het systeem BiFC door co-expressie een derde eiwit (CFP-tag) met de splitsing YFP paar (suggestief voor eiwit-eiwit interactie) te visualiseren of en hoe de aangevuld YFP ruimtelijk kan worden gemoduleerd door gelijktijdige uitgedrukt GVB eiwit. Door dit te doen, hebben we aangetoond dat co-expressie van de GVB-BASL geïnduceerde ruimtelijke reorganisatie van de interacties tussen YDA en MPK6, van gelijkmatige verdeling naar gepolariseerd patroonvorming in de cel cortex van de tabak EpiDermAl cellen. Dit systeem heeft daardoor de kansen worden ontwikkeld om toezicht dynamische signaleringsgebeurtenissen in plantencellen onder omstandigheden wanneer de cellen uitgedaagd door interne of externe stimuli (bijvoorbeeld co-expressie van andere eiwitten, chemische toepassing pathogeen aanval of omgevingsveranderingen, enz. ).