Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
UVB-устойчивый белок UVR8
4dnw.png
Кристаллическая структура белка UVB-устойчивости UVR8. [1]
Идентификаторы
ОрганизмArabidopsis thaliana
СимволUVR8
Entrez836506
PDB4DNW Другие конструкции
RefSeq (мРНК)NM_125781
RefSeq (Prot)NP_201191
UniProtQ9XHD7
Прочие данные
Хромосома5: 25.55 - 25.56 Мб
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Устойчивость к УФ-В 8 ( UVR8 ) , также известной как рецепторе ультрафиолетовых-В UVR8 является УФ-В - чувствительный белке найден в растениях и , возможно , других источниках. [2] Он отвечает за восприятие ультрафиолетового света в диапазоне 280-315 нм и инициирует стрессовую реакцию растений. Он наиболее чувствителен при 285 нм, около нижнего предела UVB. UVR8 был впервые идентифицирован как решающий медиатор реакции растения на УФ-B у Arabidopsis thaliana, содержащий мутацию в этом белке. Было обнаружено, что это растение обладает повышенной чувствительностью к УФ-В [3]который повреждает ДНК. Считается, что UVR8 является уникальным фоторецептором, поскольку он не содержит протезного хромофора, но его светочувствительная способность присуща молекуле. [4] Было высказано предположение, что остаток 285 триптофана (Trp) действует как датчик УФ-B, в то время как другие остатки Trp также участвуют (Trp233> Trp337> Trp94), хотя данные in vivo показывают, что Trp285 и Trp233 являются наиболее активными. важный. [2]

Эволюция [ править ]

Хотя полная последовательность генома доступна только для ограниченного числа покрытосеменных , биоинформатический анализ предполагает, что существует большое количество ортологов UVR8 . Как количество, так и положение ключевых остатков, по-видимому, хорошо сохраняются среди покрытосеменных, но также и у других видов растений (например, Chlamydomonas reinhardtii и Volvox carteri ). Последнее означает, что UVR8 потенциально появился до эволюционного расщепления в сосудистых наземных растениях, что было бы рационально, учитывая, что в то время количество УФ-B-излучения, проникавшего через поверхность земли, было выше, поскольку озоновый слой не был полностью развит, следовательно, защита от УФ и акклиматизация будет иметь решающее значение. [5]

Структура [ править ]

UVR8 представляет собой β-пропеллерный белок с 7 β-листами в форме лопастей . Он имеет гомологию последовательностей с белками млекопитающих, участвующими в регуляции конденсации хроматина , например с продуктом гена RCC1 человека. В темном состоянии UVR8 образует гомодимер, который локализован в цитозоле , но УФ-B-освещение вызывает диссоциацию димера UVR8 на его соответствующие мономеры, и происходит транслокация в ядро. [6] Димер удерживается вместе через сложную сеть солевых мостиков . [2]

Механизм [ править ]

При облучении УФ-В свет поглощается одним или несколькими остатками Trp, которые расположены рядом с остатками Arg, которые образуют солевые мостики на границе раздела димеров. Считается, что это поглощение света вызывает разрушение солевых мостиков и, таким образом, приводит к мономеризации молекулы. [2] [7] После мономеризации UVR8 накапливается в ядре, где он взаимодействует с белком, который называется конститутивно фотоморфогенным 1 (COP1). Известно, что COP1 действует как убиквитинлигаза E3 , нацеленная на ключевые факторы транскрипции для убиквитинирования и протеасомы.-опосредованная деградация. Однако в случае UVR8 было показано, что он действует как положительный регулятор передачи сигналов UV-B, опосредованной UVR8. [8] При УФ-В освещении UVR8 взаимодействует через С-концевую 27 аминокислотную область с доменом WD40 COP1 в ядре [9], что запускает индукцию УДЛИНЕННОГО ГИПОКОТИЛА 5 (HY5) - ключевого фактора транскрипции для несколько генов, чувствительных к УФ-В, и в целом приводит к акклиматизации к УФ-В. [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ 4dnw ; Wu D, Hu Q, Yan Z, Chen W, Yan C, Huang X, Zhang J, Yang P, Deng H, Wang J, Deng X, Shi Y (апрель 2012 г.). «Структурные основы восприятия ультрафиолета В с помощью UVR8». Природа . 484 (7393): 214–9. DOI : 10,1038 / природа10931 . PMID  22388820 .
  2. ^ a b c d Christie JM, Arvai AS, Baxter KJ, Heilmann M, Pratt AJ, O'Hara A, Kelly SM, Hothorn M, Smith BO, Hitomi K, Jenkins GI, Getzoff ED (февраль 2012 г.). "Фоторецептор растений UVR8 воспринимает УФ-B посредством опосредованного триптофаном разрушения кросс-димерных солевых мостиков" . Наука . 335 (6075): 1492–6. DOI : 10.1126 / science.1218091 . PMC 3505452 . PMID 22323738 . Краткое содержание - PhysOrg .  
  3. ^ Kliebenstein DJ, Lim JE, Лэндри LG, Last RL (сентябрь 2002). «Arabidopsis UVR8 регулирует передачу ультрафиолетового сигнала B и толерантность и содержит последовательность, подобную человеческому регулятору конденсации хроматина 1» . Plant Physiol . 130 (1): 234–43. DOI : 10.1104 / pp.005041 . PMC 166556 . PMID 12226503 .  
  4. ^ Ульм, Роман; Дженкинс, Гарет I (30.06.2015). «Вопросы и ответы: как растения чувствуют и реагируют на УФ-В излучение?» . BMC Biology . 13 (1): 45. DOI : 10,1186 / s12915-015-0156-у . PMC 4484705 . PMID 26123292 .  
  5. ^ RIZZINI L (2010). «3.4 Эволюционные и структурные соображения» (PDF) . UVR8: фоторецептор UV-B растений (доктор философии). Альберт-Людвигс-Университет Фрайбурга.
  6. ^ Cloix C, Дженкинс GI (январь 2008). «Взаимодействие UV-B-специфического сигнального компонента Arabidopsis UVR8 с хроматином». Завод Мол . 1 (1): 118–28. DOI : 10.1093 / MP / ssm012 . PMID 20031919 . 
  7. ^ RIZZINI л, Favory JJ, Cloix С, D Faggionato, О'Хара А, Kaiserli Е, Баумейстер R, Шефер Е, Ж Nagy, Дженкинс Г. И., Ульм Р (апрель 2011). «Восприятие УФ-В белком Arabidopsis UVR8». Наука . 332 (6025): 103–6. DOI : 10.1126 / science.1200660 . PMID 21454788 . 
  8. Перейти ↑ Jenkins GI (2009). «Передача сигналов в ответ на УФ-В излучение». Annu Rev Plant Biol . 60 : 407–31. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092953 . PMID 19400728 . 
  9. ^ Cloix C, Kaiserli E, Heilmann M, Baxter KJ, Браун Б. А., О'Хара А, Смит BO, Christie JM, Дженкинс GI (октябрь 2012). «С-концевой участок фоторецептора UV-B UVR8 инициирует передачу сигналов через взаимодействие с белком COP1» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 109 (40): 16366–70. DOI : 10.1073 / pnas.1210898109 . PMC 3479605 . PMID 22988111 .  
  10. ^ Heijde M, Ульм R (апрель 2012). «Передача сигналов, опосредованная фоторецепторами УФ-В у растений». Trends Plant Sci . 17 (4): 230–7. DOI : 10.1016 / j.tplants.2012.01.007 . PMID 22326562 . 

Внешние ссылки [1] [ редактировать ]

  • «Детальное изображение белка, чувствительного к ультрафиолету» . Научно-исследовательский институт Скриппса . 9 февраля 2012 г.
  • Шляпы для растений Достаточно интересная статья о структуре PDB на PDBe
  1. ^ О'Хара, Эндрю; Дженкинс, Гарет И. (01.09.2012). «Функция триптофанов in vivo в фоторецепторе UV-B UVR8 арабидопсиса» . Растительная клетка . 24 (9): 3755–3766. DOI : 10.1105 / tpc.112.101451 . ISSN 1532-298X . PMC 3480300 . PMID 23012433 .