Ученые из Испании выяснили, каким образом важнейший гормон растений — абсцизовая кислота (аbscisic acid, ABA) — формирует ответ на стрессовые воздействия факторов окружающей среды. Структура протеина PYR1, захватившего молекулу АВА. Специалистам было известно, что в нормальных внешних условиях особые ферменты, протеинфосфатазы типа 2С (PP2C), блокируют действие АВА.
Но при засухе ограничение снимается, и концентрация АВА в клетках повышается. Этот процесс завершается «включением» определенных генов, которые запускают режим экономии воды. Однако АВА не взаимодействует непосредственно с ферментами РР2С; как показали последние исследования, на роль посредников в данном случае могут претендовать сразу несколько протеинов.
Авторы работы рассмотрели один из этих белков, обозначаемый как PYR1. Проведя анализ его трехмерной структуры методом рентгеновской кристаллографии, ученые обнаружили, что по своей форме протеин напоминает ладонь руки. При отсутствии ABA ее «пальцы» разжаты, но при появлении гормона в центре «ладони» они сжимаются, а сверху к ним прикрепляются молекулы PP2C. Весь процесс, следовательно, выглядит так: связываясь с PYR1, гормон АВА вынуждает его захватывать молекулы РР2С, в результате чего они теряют возможность блокировать формирование ответа на стрессовое воздействие.
Если растения до прихода засушливой погоды обработать с помощью АВА, они успеют подготовиться к стрессу и, возможно, сумеют пережить засуху. «Главная проблема заключалась в том, что процесс синтеза молекул АВА очень затратен и сложен, — отмечает участник исследования Хосе Антонио Маркес (José Antonio Márquez) из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гренобле. — Теперь, когда мы выяснили, как именно и с какими веществами взаимодействует АВА, у нас появляется возможность подыскать этому гормону адекватную замену». ***
СМИ Испании: Investigadores descifran receptor hormona aumenta resistencia plantas sequía
Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas han descifrado la estructura del receptor de una hormona que puede aumentar la resistencia de los cultivos de plantas a las situaciones de sequía.
Así lo ha informado hoy el investigador del CSIC, Pedro Rodríguez Egea,quien ha indicado que "el hallazgo permitirá desarrollar productos fitosanitarios más eficaces con moléculas sintéticas que mimeticen el efecto de la hormana ácido abscísico (ABA)".
Los investigadores ha conseguido elucidar la estructura tridimensional (a nivel atómico) de uno de los receptores, denominado PYR1, de la ABA.
Esta hormona es clave para que las plantas afronten las situaciones de sequía y los investigadores han conseguido describir cómo el receptor PYR1 interactúa con la fitohormona para desencadenar la respuesta de la planta al estrés hídrico.
El resultado, que aparece publicado hoy en la versión on line de la revista "Nature", favorecerá el desarrollo de moléculas sintéticas que mimeticen el efecto del ABA, superando las limitaciones del uso de esta fitohormona en agricultura, dado que es sensible a la luz y su síntesis química resulta cara.
Con este trabajo se sientan las bases para identificar estas moléculas en el campo de la resistencia a sequía.
Como ha explicado Pedro Rodríguez Egea, que ha participado en el estudio, "estos resultados permitirán en un futuro plantear abordajes fitosanitarios, mediante el diseño de moléculas sintéticas que activen el receptor para que la planta responda al estrés hídrico y puedan ser aplicadas mediante pulverización ante situaciones de sequía".
En estudios anteriores, el grupo liderado por el investigador del CSIC había participado en el descubrimiento de los receptores de la fitohormona ABA (14 miembros de una familia génica).
En esta investigación se ha trabajado con uno de los miembros de la familia, el receptor PYR1, del que se ha conseguido resolver su estructura atómica.***
По материалам: Europa Press, Reuters, Euronews, AFP, EFE, AP, rian.ru
Николай Кузнецов, сайт Русская Испания
