UVR8 - UVR8 - Wikipedia

UVB-устойчивый белок UVR8
4dnw.png
Кристаллическая структура белка UVB-устойчивости UVR8.[1]
Идентификаторы
ОрганизмArabidopsis thaliana
СимволUVR8
Entrez836506
PDB4DNW Больше структур
RefSeq (мРНК)NM_125781
RefSeq (Prot)NP_201191
UniProtQ9XHD7
Прочие данные
Хромосома5: 25.55 - 25.56 Мб

Устойчивость к УФ-B 8 (UVR8) также известный как рецептор ультрафиолета B UVR8 является УФ-В – зондирование белок нашел в растения и, возможно, другие источники.[2] Он отвечает за зондирование ультрафиолета в диапазоне 280-315 нм и инициирование стрессовой реакции растений. Он наиболее чувствителен при 285 нм, около нижнего предела UVB. UVR8 был впервые идентифицирован как решающий медиатор реакции растений на УФ-B в Arabidopsis thaliana содержащий мутацию в этом белке. Было обнаружено, что это растение обладает повышенной чувствительностью к УФ-B.[3] который повреждает ДНК. UVR8 считается уникальным фоторецептором, поскольку он не содержит протезного хромофор но его светочувствительность присуща молекуле.[4] Триптофан Было высказано предположение, что остаток 285 (Trp) действует как датчик УФ-B, в то время как другие остатки Trp также участвуют (Trp233> Trp337> Trp94), хотя данные in vivo позволяют предположить, что наиболее важны Trp285 и Trp233.[2]

Эволюция

Хотя полная последовательность генома доступна только из ограниченного числа покрытосеменные, биоинформатический анализ показывает, что существует большое количество UVR8 ортологи. 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 подразумевает, что UVR8 потенциально появился до эволюционного расщепления в сосудистых наземных растениях, что было бы рационально, учитывая, что в то время количество УФ-B-излучения, которое проникало на поверхность земли, было выше, поскольку озоновый слой не был полностью развит, следовательно, защита от УФ-излучения и акклиматизация будет иметь решающее значение.[5]

Структура

UVR8 - это β-винт белок с 7 лопатками β-листы. Он имеет гомологию последовательностей с белками млекопитающих, участвующих в регуляции хроматин конденсат, например человеческий RCC1 генный продукт. В темном состоянии UVR8 образует гомодимер который локализован в цитозоль, но УФ-В-освещение вызывает диссоциацию димера UVR8 до его соответствующего мономеры и происходит перемещение в ядро.[6] Димер удерживается вместе через комплекс соляной мост сеть.[2]

Механизм

При облучении УФ-В свет поглощается одним или несколькими остатками Trp, расположенными рядом с Arg остатки, 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). COP1, как известно, действует как E3 Убиквитинлигаза это нацелено на ключевые факторы транскрипции за убиквитинирование и протеасома -опосредованная деградация. Однако в случае UVR8 было показано, что он действует как положительный регулятор передачи сигналов UV-B, опосредованной UVR8.[8] При освещении УФ-В UVR8 взаимодействует через C-терминал 27 аминокислотная область с WD40 домен COP1 в ядре,[9] который запускает индукцию УДЛИНЕННОГО ГИПОКОТИЛА 5 (HY5) - ключевого фактора транскрипции для нескольких генов, чувствительных к УФ-В, и в целом приводит к акклиматизации к УФ-В.[10]

Рекомендации

  1. ^ 4dnw; Ву Д., Ху Ц., Янь З., Чен В., Янь Ц., Хуан Х, Чжан Дж, Ян П, Дэн Х, Ван Дж, Дэн Х, Ши И (апрель 2012 г.). «Структурные основы восприятия ультрафиолета В с помощью UVR8». Природа. 484 (7393): 214–9. Дои:10.1038 / природа10931. PMID  22388820.
  2. ^ а б c d Кристи Дж. М., Арвай А.С., Бакстер К.Дж., Хейлманн М., Пратт А.Дж., О'Хара А., Келли С.М., Хорхорн М., Смит Б.О., Хитоми К., Дженкинс Г.И., Getzoff ED (Февраль 2012 г.). "Фоторецептор растения UVR8 воспринимает УФ-B посредством опосредованного триптофаном разрушения кросс-димерных солевых мостиков". Наука. 335 (6075): 1492–6. Дои:10.1126 / science.1218091. ЧВК  3505452. PMID  22323738. Сложить резюме – PhysOrg.
  3. ^ Kliebenstein DJ, Lim JE, Landry LG, Last RL (сентябрь 2002 г.). «Arabidopsis UVR8 регулирует передачу и толерантность сигнала ультрафиолета-B и содержит последовательность, подобную человеческому регулятору конденсации хроматина 1». Физиология растений. 130 (1): 234–43. Дои:10.1104 / стр.005041. ЧВК  166556. PMID  12226503.
  4. ^ Ульм, Роман; Дженкинс, Гарет I (30.06.2015). «Вопросы и ответы: как растения чувствуют УФ-В излучение и реагируют на него?». BMC Биология. 13 (1): 45. Дои:10.1186 / s12915-015-0156-у. ЧВК  4484705. PMID  26123292.
  5. ^ Риццини Л. (2010). «3.4 Эволюционные и структурные соображения» (PDF). UVR8: фоторецептор UV-B растений (Кандидат наук.). Альберт-Людвигс-Университет Фрайбурга.
  6. ^ Cloix C, Дженкинс Г.И. (январь 2008 г.). «Взаимодействие UV-B-специфического сигнального компонента Arabidopsis UVR8 с хроматином». Мол завод. 1 (1): 118–28. Дои:10.1093 / mp / ssm012. PMID  20031919.
  7. ^ Риццини Л., Фавори Дж. Дж., Клуа С., Фаджионато Д., О'Хара А., Кайзерли Е., Баумейстер Р., Шефер Е., Надь Ф., Дженкинс Г. И., Ульм Р. (апрель 2011 г.). «Восприятие УФ-В белком Arabidopsis UVR8». Наука. 332 (6025): 103–6. Дои:10.1126 / science.1200660. PMID  21454788.
  8. ^ Дженкинс Г.И. (2009). «Передача сигнала в ответ на УФ-В излучение». Анну Рев Завод Биол. 60: 407–31. Дои:10.1146 / annurev.arplant.59.032607.092953. PMID  19400728.
  9. ^ Cloix C, Kaiserli E, Heilmann M, Baxter KJ, Brown BA, O'Hara A, Smith BO, Christie JM, Jenkins GI (октябрь 2012 г.). «С-концевой участок фоторецептора UV-B UVR8 инициирует передачу сигналов посредством взаимодействия с белком COP1». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 109 (40): 16366–70. Дои:10.1073 / pnas.1210898109. ЧВК  3479605. PMID  22988111.
  10. ^ Хейде М., Ульм Р. (апрель 2012 г.). «Передача сигналов, опосредованная фоторецепторами УФ-В у растений». Тенденции Plant Sci. 17 (4): 230–7. Дои:10.1016 / j.tplants.2012.01.007. PMID  22326562.

внешняя ссылка[1]

  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. Дои:10.1105 / tpc.112.101451. ISSN  1532–298X. ЧВК  3480300. PMID  23012433.