STUDIUM INTRACELULÁRNÍCH DOMÉN ETYLÉNOVÉHO RECEPTORU ETR1

Etylen je plynný rostlinný hormon, který se podili na regulaci vývoje rostlin (např. kliceni semen, zrani ovoce, starnuti) a na zprostředkovani odpovědi k různým biotickým a abiotickým stresům1. V rostlině Arabidopsis thaliana je vniman rodinou pěti membranově vazaných receptorů, kde dominantni roli hraji receptory ETHYLENE RESPONSE 1 (ETR1) a ETHYLENE RESPONSE SENSOR 1 (ERS1)2. ETR1 a ERS1 jsou jedine dva etylenove receptory s histidinkinazovou (HK) aktivitou (ostatni jsou Ser/Thr kinazy). Jejich HK aktivita je regulovana přitomnosti dvojmocných kationtů3. Vapnikove a hořcikove (Mg2+) kationty inhibuji HK aktivitu ETR1. ERS1 ma vpřitomnosti těchto kationtů Ser/Thr kinazovou aktivitu. V přitomnosti manganateho kationtu (Mn2+) maji oba receptory HK aktivitu. Předpokladame, že by tento mechanismus mohl hrat roli jako přepinac mezi etylenovou a cytokininovou signalni drahou. Cilem nasi prace je objasnit strukturni aspekty a HK aktivitu ETR1 ve vzajemne interakci etylenove a cytokininove signalni drahy. Naklonovali jsme jednotlive intracelularni domeny ETR1 (histidinkinazova a přijimacova) a připravili proteiny. U histidinkinazove domeny jsme testovali kinazovou aktivitu v přitomnosti Mg2+ a Mn2+ kationtů. Zjistili jsme, že v přitomnosti Mg2+ dochazi k inhibici autofosforylace. V soucasne době optimalizujeme metodu pro testovani fosfotransferazove aktivity histidinkinazove domeny. Pro studium strukturnich změn vyvolaných dvojmocnými ionty jsme optimalizovali krystalizaci přijimacove domeny. Testovali jsme různe teplotni podminky, různa aditiva a různe techniky krystalizace s cilem ziskat krystaly s difrakci mensi než 2A. V soucasne době se testuje difrakce ziskaných krystalů. Nuklearni magnetickou spektroskopii jsme použili pro studium interakce přijimacove domeny s Mg2+. Zjistili jsme, že vazba Mg2+ je velmi slaba v porovnani s jejich vazbou k přijimacove domeně jine rostlinne histidinkinazy CYTOKININ-INDEPENDENT 1. LITERATURA 1. Abeles F.B., Morgan P.W., Saltveit M.E., Ethylene in Plant Biology, 2nd Ed. Academic Press, San Diego, CA (1992) 2. Pekarova B., Szmitkowska A., Dopitovaa R., Degtjarik O.,Zidek L., Hejatko J., Mol Plant 9:71-85 (2016). 3. Moussatche,P., Klee H.J., J Biol Chem 279:48734-48741 (2004).