УВР8
| Белок устойчивости к UVB UVR8 | |||
|---|---|---|---|
 Кристаллическая структура белка UVB-резистентности UVR8. [ 1 ] | |||
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | УВР8 | ||
| Входить | 836506 | ||
| ПДБ | 4DNW Дополнительные структуры | ||
| RefSeq (мРНК) | НМ_125781 | ||
| RefSeq (защита) | НП_201191 | ||
| ЮниПрот | Q9XHD7 | ||
| Другие данные | |||
| хромосома | 5: 25,55 - 25,56 Мб | ||
| |||
Устойчивость к УФ-В 8 ( UVR8 ), также известная как рецептор ультрафиолета В. UVR8 представляет собой к УФ-В , , чувствительный белок обнаруженный в растениях и, возможно, в других источниках. [ 2 ] Он отвечает за восприятие ультрафиолетового света в диапазоне 280–315 нм и инициирует реакцию растения на стресс. Он наиболее чувствителен при длине волны 285 нм, вблизи нижнего предела UVB. UVR8 был впервые идентифицирован как важнейший медиатор ответа растения на УФ-В у Arabidopsis thaliana, содержащего мутацию в этом белке. Было обнаружено, что это растение обладает гиперчувствительностью 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 ] Предполагается, что остаток триптофана (Trp) 285 действует на сенсор УФ-В, в то время как другие остатки Trp также участвуют в этом (Trp233 > Trp337 > Trp94), хотя данные in vivo показывают, что Trp285 и Trp233 являются наиболее важными. [ 2 ]
Эволюция
[ редактировать ]Хотя полная последовательность генома доступна только у ограниченного числа покрытосеменных растений , биоинформатический анализ предполагает, что существует большое количество ортологов UVR8 . И количество, и положение ключевых остатков, по-видимому, хорошо консервативны среди покрытосеменных, а также среди других видов растений (например, Chlamydomonas reinhardtii и Volvox carteri ). Последнее означает, что UVR8 потенциально появился до эволюционного раскола у сосудистых наземных растений, что было бы рационально, учитывая, что в то время количество УФ-В-излучения, проникающего через поверхность земли, было выше, поскольку озоновый слой не был полностью развит, следовательно, защита от УФ-излучения. и акклиматизация будет иметь решающее значение. [ 5 ]
Структура
[ редактировать ]UVR8 представляет собой белок β-пропеллера в форме лезвий с 7 β-листами . Он имеет гомологию последовательности с белками млекопитающих, участвующими в регуляции конденсации хроматина , например, с продуктом гена RCC1 человека . В темноте UVR8 образует гомодимер , который локализуется в цитозоле , но освещение УФ-В индуцирует диссоциацию димера UVR8 на соответствующие мономеры и происходит транслокация в ядро. [ 6 ] Димер удерживается вместе посредством сложной сети солевых мостиков . [ 2 ]
Механизм
[ редактировать ]При облучении УФ-В свет поглощается одним или несколькими остатками Trp, расположенными рядом с остатками Arg , образующими 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 взаимодействует с белком, называемым конститутивно фотоморфогенным 1 (COP1). Известно, что COP1 действует как убиквитинлигаза E3 , которая нацелена на ключевые факторы транскрипции для убиквитинирования и деградации, опосредованной протеасомами . Однако в случае с UVR8 было показано, что он действует как положительный регулятор опосредованной UVR8 передачи сигналов UV-B. [ 8 ] При освещении УФ-В UVR8 взаимодействует через С-концевую область из 27 аминокислот с доменом WD40 COP1 в ядре, [ 9 ] который запускает индукцию ELONGATED HYPOCOTYL 5 (HY5) — ключевого фактора транскрипции для нескольких генов, чувствительных к УФ-В, и в целом приводит к акклиматизации к УФ-В. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 4днв ; У Д, Ху Ц, Ян З, Чен В, Ян С, Хуан Х, Чжан Дж, Ян П, Дэн Х, Ван Дж, Дэн Х, Ши Ю (апрель 2012 г.). «Структурные основы восприятия ультрафиолета B ультрафиолетом UVR8». Природа . 484 (7393): 214–9. Бибкод : 2012Natur.484..214D . дои : 10.1038/nature10931 . ПМИД 22388820 . S2CID 2971536 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кристи Дж.М., Арваи А.С., Бакстер К.Дж., Хейлманн М., Пратт А.Дж., О'Хара А., Келли С.М., Хоторн М., Смит Б.О., Хитоми К., Дженкинс Г.И., Гетцофф Э.Д. (февраль 2012 г.). «Растительный фоторецептор UVR8 воспринимает УФ-B посредством опосредованного триптофаном разрушения междимерных солевых мостиков» . Наука . 335 (6075): 1492–6. Бибкод : 2012Sci...335.1492C . дои : 10.1126/science.1218091 . ПМЦ 3505452 . ПМИД 22323738 .
- Разместить резюме в: «Молекула защиты от ультрафиолета в растениях раскрывает свои секреты» . ФизОрг . 9 февраля 2012 г.
- ^ Клибенштейн DJ, Лим Дж. Э., Лэндри Л. Г., Last RL (сентябрь 2002 г.). «Arabidopsis UVR8 регулирует передачу и толерантность к ультрафиолетовому сигналу B и имеет сходство последовательности с человеческим регулятором конденсации хроматина 1» . Физиол растений . 130 (1): 234–43. дои : 10.1104/стр.005041 . ПМК 166556 . ПМИД 12226503 .
- ^ Ульм Р., Дженкинс Г.И. (июнь 2015 г.). «Вопросы и ответы: Как растения чувствуют и реагируют на УФ-В-излучение?» . БМК Биол . 13:45 . дои : 10.1186/s12915-015-0156-y . ПМЦ 4484705 . ПМИД 26123292 .
- ^ Риццини Л. (2010). «3.4 Эволюционные и структурные соображения» (PDF) . UVR8: растительный фоторецептор UV-B (доктор философии). Фрайбургский университет Альберта-Людвига.
- ^ Клуа С., Дженкинс Г.И. (январь 2008 г.). «Взаимодействие специфического сигнального компонента UV-B Arabidopsis UVR8 с хроматином» . Завод Мол . 1 (1): 118–28. дои : 10.1093/mp/ssm012 . ПМИД 20031919 .
- ^ Риццини Л., Фавори Дж.Дж., Клуа С., Фаджионато Д., О'Хара А., Кайзерли Е., Баумайстер 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 . ПМИД 21454788 . S2CID 5037346 .
- ^ Дженкинс Г.И. (2009). «Передача сигнала в ответ на УФ-В-излучение». Annu Rev Plant Biol . 60 : 407–31. doi : 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092953 . ПМИД 19400728 .
- ^ Клуа С., Кайзерли Э., Хейльманн М., Бакстер К.Дж., Браун Б.А., О'Хара А., Смит Б.О., Кристи Дж.М., Дженкинс Г.И. (октябрь 2012 г.). «С-концевая область фоторецептора UV-B UVR8 инициирует передачу сигнала посредством взаимодействия с белком COP1» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 109 (40): 16366–70. Бибкод : 2012PNAS..10916366C . дои : 10.1073/pnas.1210898109 . ПМЦ 3479605 . ПМИД 22988111 .
- ^ Хейде М., Ульм Р. (апрель 2012 г.). «Передача сигналов, опосредованная фоторецепторами УФ-В, в растениях». Тенденции растениеводства . 17 (4): 230–7. doi : 10.1016/j.tplants.2012.01.007 . ПМИД 22326562 .
Внешние ссылки [ 1 ]
[ редактировать ]- «Подробное изображение белка, чувствительного к УФ-излучению» . Исследовательский институт Скриппса . 9 февраля 2012 г.
- Шляпы от солнца для растений. Довольно интересная статья о структуре PDB на PDBe.
- ^ О'Хара, Эндрю; Дженкинс, Гарет И. (1 сентября 2012 г.). «Функция триптофана in vivo в фоторецепторе UV-B UVR8 Arabidopsis» . Растительная клетка . 24 (9): 3755–3766. дои : 10.1105/tpc.112.101451 . ISSN 1532-298X . ПМК 3480300 . ПМИД 23012433 .