УВР8

Белок устойчивости к УФ-В-излучению UVR8
Кристаллическая структура белка устойчивости к УФ-В-излучению UVR8. [1]
Идентификаторы
ОрганизмArabidopsis thaliana
СимволУВР8
Энтрез836506
ПДБ4DNW Больше структур
РефСек (мРНК)NM_125781
RefSeq (Прот)NP_201191
UniProtQ9XHD7
Другие данные
хромосома5: 25.55 - 25.56 Мб
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Сопротивление УФ-B 8 ( UVR8 ), также известное как рецептор ультрафиолета-B UVR8 — это белок, чувствительный к УФ-B , который содержится в растениях и, возможно, в других источниках. [2] Он отвечает за восприятие ультрафиолетового света в диапазоне 280–315 нм и инициирование реакции растений на стресс. Он наиболее чувствителен при 285 нм, что близко к нижнему пределу УФ-B. UVR8 был впервые идентифицирован как важнейший медиатор реакции растений на УФ-B в Arabidopsis thaliana, содержащем мутацию в этом белке. Было обнаружено, что это растение обладает гиперчувствительностью к УФ-B [3] , который повреждает ДНК. UVR8 считается уникальным фоторецептором, поскольку он не содержит простетического хромофора, но его способность воспринимать свет присуща молекуле. [4] Предполагается, что остаток триптофана (Trp) 285 действует как сенсор УФ-B, в то время как другие остатки Trp также участвуют (Trp233 > Trp337 > Trp94), хотя данные in vivo показывают, что наиболее важны Trp285 и Trp233. [2]

Эволюция

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, а также других видов растений (например, Chlamydomonas reinhardtii и Volvox carteri ). Последнее подразумевает, что UVR8 потенциально появился до эволюционного разделения сосудистых наземных растений, что было бы рационально, учитывая, что в то время количество УФ-В-излучения, проникавшего на поверхность Земли, было выше, поскольку озоновый слой не был полностью развит, следовательно, УФ-защита и акклиматизация имели бы решающее значение. [5]

Структура

UVR8 — это белок β-пропеллера с 7 лезвийными β-слоями . Он разделяет гомологию последовательностей с белками млекопитающих, участвующими в регуляции конденсации хроматина , например, с продуктом гена RCC1 человека . В темном состоянии UVR8 образует гомодимер , который локализуется в цитозоле , но УФ-В-освещение вызывает диссоциацию димера UVR8 на соответствующие ему мономеры и происходит транслокация в ядро. [6] Димер удерживается вместе с помощью сложной сети солевых мостиков . [2]

Механизм

При облучении УФ-В свет поглощается одним или несколькими остатками Trp, которые расположены рядом с остатками Arg , которые образуют солевые мостики через интерфейс димера. 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, называемым конститутивно фотоморфогенным 1 (COP1). Известно, что COP1 действует как E3-убиквитинлигаза , которая нацелена на ключевые факторы транскрипции для убиквитинирования и протеасомно -опосредованной деградации. Однако в случае UVR8 было показано, что он действует как положительный регулятор опосредованной UVR8 сигнализации УФ-В. [8] При освещении УФ-B UVR8 взаимодействует через C-концевой участок из 27 аминокислот с доменом WD40 COP1 в ядре, [9] что запускает индукцию УДЛИНЕННОГО ГИПОКОТИЛЯ 5 (HY5) — ключевого фактора транскрипции для нескольких генов, чувствительных к УФ-B, и в целом приводит к акклиматизации к УФ-B. [10]

Ссылки

  1. ^ 4днв ; У Д, Ху Ц, Ян З, Чен В, Ян С, Хуан Икс, Чжан Дж, Ян П, Дэн Х, Ван Дж, Дэн Х, Ши Ю (апрель 2012 г.). «Структурные основы восприятия ультрафиолета Б ультрафиолетом UVR8». Природа . 484 (7393): 214–9 . Бибкод : 2012Natur.484..214D. дои : 10.1038/nature10931. PMID  22388820. S2CID  2971536.
  2. ^ abcd 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.). "Фоторецепторы растений UVR8 воспринимают УФ-B с помощью триптофан-опосредованного разрушения солевых мостиков кросс-димера". Science . 335 (6075): 1492– 6. Bibcode :2012Sci...335.1492C. doi :10.1126/science.1218091. PMC 3505452 . PMID  22323738. 
    • Краткое содержание: «Молекула защиты растений от ультрафиолета раскрывает свои секреты». PhysOrg . 9 февраля 2012 г.
  3. ^ Kliebenstein DJ, Lim JE, Landry LG, Last RL (сентябрь 2002 г.). "Arabidopsis UVR8 регулирует передачу и толерантность сигнала ультрафиолетового-B и содержит последовательность, схожую с человеческим регулятором конденсации хроматина 1". Plant Physiol . 130 (1): 234– 43. doi :10.1104/pp.005041. PMC 166556 . PMID  12226503. 
  4. ^ Ульм Р., Дженкинс ГИ (июнь 2015 г.). «Вопросы и ответы: как растения чувствуют и реагируют на УФ-В-излучение?». BMC Biol . 13 : 45. doi : 10.1186/s12915-015-0156-y . PMC 4484705. PMID  26123292 . 
  5. ^ Rizzini L (2010). "3.4 Эволюционные и структурные соображения" (PDF) . UVR8: растительный фоторецептор УФ-B (Ph.D.). Фрайбургский университет имени Альберта Людвига.
  6. ^ Cloix C, Jenkins GI (январь 2008 г.). «Взаимодействие сигнального компонента Arabidopsis UV-B-specific UVR8 с хроматином». Mol Plant . 1 (1): 118–28 . doi : 10.1093/mp/ssm012 . PMID  20031919.
  7. ^ Риццини Л., Фавори Дж. Дж., Клуа С., Фаджионато Д., О'Хара А., Кайзерли Э., Баумейстер Р., Шефер Э., Надь Ф., Дженкинс Г.И., Ульм Р. (апрель 2011 г.). «Восприятие УФ-В белком Arabidopsis UVR8». Наука . 332 (6025): 103–6 . Бибкод : 2011Sci...332..103R. дои : 10.1126/science.1200660. PMID  21454788. S2CID  5037346.
  8. ^ Jenkins GI (2009). «Трансдукция сигнала в ответ на УФ-B 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, Brown BA, O'Hara A, Smith BO, Christie JM, Jenkins GI (октябрь 2012 г.). «C-концевая область фоторецептора УФ-В UVR8 инициирует сигнализацию через взаимодействие с белком COP1». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 109 (40): 16366– 70. Bibcode :2012PNAS..10916366C. doi : 10.1073/pnas.1210898109 . PMC 3479605 . PMID  22988111. 
  10. ^ Heijde M, Ulm R (апрель 2012 г.). «Сигнализация, опосредованная фоторецепторами УФ-B, в растениях». Trends Plant Sci . 17 (4): 230–7 . doi :10.1016/j.tplants.2012.01.007. PMID  22326562.

Внешние ссылки[1]

  • «Подробная картина белка, чувствительного к УФ-излучению». Исследовательский институт Скриппса . 9 февраля 2012 г.
  • Солнцезащитные шляпы для растений. ОЧЕНЬ интересная статья о структуре PDB на сайте PDBe
  1. ^ О'Хара, Эндрю; Дженкинс, Гарет И. (2012-09-01). "In Vivo Function of Tryptophans in the Arabidopsis UV-B Photoreceptor UVR8". The Plant Cell . 24 (9): 3755– 3766. doi :10.1105/tpc.112.101451. ISSN  1532-298X. PMC 3480300. PMID 23012433  . 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=UVR8&oldid=1187242622"