Пептидные гормоны растений

Системины
CLE-пептиды
Фитосульфокины
SCRP/SP11
RALF
EPF
ENOD40
POLARIS (PLS)
IDA
ROT4/DVL1
CLEL/GLV

Пептидные гормоны растений:

Системная устойчивость
Развитие меристем
Деление клеток
Самонесовместимость
Системная устойчивость
Развитие устьиц
Симбиоз с

Мутанты по генам СLV1, CLV2, CLV3 (CLAVATA)

многолистная розетка

увеличение числа органов цветка

фасциация

Регуляция активности меристемы побега системой
WUS-CLAVATA

организующий центр (ОЦ) меристемы

WUS

Ser/Thr рецепторные

CLV3 – представитель семейства CLE-пептидов

B
group
A
group

(CLE = CLAVATA 3/ ENDOSPERM SURROUNDING REGION)

ПAM

КAM

WUS

WOX5

CLV3

CLE40

CLV1,
CLV2/CRN

ACR4

- организующий центр (ОЦ)

- стволовые клетки

Системы WOX-CLAVATA

CLE-B (CLE41/44/42) = TDIF (Tracheray element Differentiation Inhibitory Factor)

CLE-пептиды группы В

WOX5

Меристема клубенька

CLV1-LK = PsSYM 29

CLE13

дикий тип sym29

wt cle8

CLE8
WOX8

Примеры

Паразитические нематоды секретируют CLE-пептиды, модифицирующие программу развития растения-хозяина
(пример «молекулярной мимикрии»)

Гетеродимер CLV2/CRN

18 а.к. AVGSLPPSLRNPPLMGTN

Пептидные фитогормоны

Системин:
Функция: системная устойчивость
Рецептор: неизвестен
Мишени: гены защиты (PR, etc.)

200

Пептидные фитогормоны

EPF (Epidermal Patterning Factors):
Функция: образование устьиц
Рецептор: Ser/Thr киназы ER/ TMM
Мишени:

Брассиностероиды

Стероидные гормоны растений
Впервые выделены из пыльцы рапса
Стимулируют ростовые процессы в очень

Брассиностероиды

Удлинение клеток
Дифференцировка
ксилемы

ауксины,
гиббереллины

Закрывание устьиц

???

АБК

Созревание плодов

этилен

???

???

BR

Эспансины, экстенсины

Пектиназы и т.д.

ауксины

Н+

Н+

Н+

ГК

ГК

Регуляция фотоморфогенеза

Опыты по прививкам:
у брассиностероидов отсутствует система дальнего транспорта

Сигналинг брассиностероидов

No BR + BR

Рецепторы: гетеродимер Ser-Thr киназ BRI1 и BAK1

Взаимодействие брассиностероидов, ауксинов и гиббереллинов в негативном контроле фотоморфогенеза проростков:
Свет вызывает

Стимуляция пролиферации и дифференцировки клеток на границе листовых примордиев и в

Поддержание оптимального размера меристемы корня (КАМ):
1. Рецепция BR в вышележащих

Стриголактоны

Открыты как стимуляторы прорастания семян паразитических растений,
а также роста гиф

Стриголактоны – негативные регуляторы ветвления

Каррикины – регуляторы прорастания

Каррикины образуются при сгорании сахаров

Еще один регулятор прорастания семян после пожара

Единый механизм сигналинга стриголактонов и каррикинов

Рецепторы – α/β-гидролазы.
Уникальны! Они гидролизуют свои

Рецепция и передача сигнала стриголактонов

ТФ семейства TEOSINTE BRANCHED1/CYCLOIDEA/PROLIFERATING CELL FACTO- R1

HR
Локальный иммунитет

SAR, ISR
Системный иммунитет

патоген

ПКС

PR белки,
дефенсины

JA

SA

системин

этилен

Фитогормоны и защита от патогенов

НЕпатоген

Жасмоновая кислота (JA)

Биосинтез JA
начинается в хлоропластах из
α- линоленовой кислоты и
заканчивается в

JA – медиатор индуцированной системной
устойчивости (ISR)

В отсутствие патогена колонизация корней

Летучие соединения (Volatile Compounds, VOCs) в коммуникациях между растениями и их

Сигналинг JA

Короткий путь, основанный на убиквитинировании транскрипционных репрессоров

Рецептор COI – субъединица

JA защищает растения от некротрофных патогенов…

…Но облегчает жизнь биотрофным патогенам
и симбионтам

Салициловая кислота (SA)

Функции SA:
Поддержание структуры хлоропластов
Защита от окислительного стресса
Закрывание устьиц
Термогенез
Системный иммунитет (SAR)

PAMPs

receptors

этилен

SA

Avr genes

R

Схема передачи сигнала салициловой кислоты

Предполагаемая схема сигналинга SA

NPR1 - коактиватор транскрипции, центральный регулятор иммунного