Влияние мутации в AtRaptor гене на экспрессию генов фермента альдегидоксидаза у Arabidopsis thaliana

Authors

  • Кравченко Кравченко Республика Казахстан
  • ОВ Булгакова Республика Казахстан
  • РИ Берсимбаев Республика Казахстан

Abstract

Модуляция роста и развития обеспечивается сложной сетью биохимических процессов и сигнальных путей во всех организмах. TOR сигнальный путь является одной из основополагающих сигнальных систем в клетках эукариотических организмов. TOR (англ. Тarget of Rapamycin) киназа выступает в качестве центрального компонента этой сигнальной системы в животных клетках и является частью двух различных мультибелковых комплексов, а именно: TORC1 и TORC2, которые регулируют рост и размер клеток, активируя множество анаболических процессов, связанных с биогенезом органелл, включая биосинтез белков и липидов [1,2]. Различные манипуляции с компонентами ТОR комплекса у Arabidopsis thaliana указывают на общую роль TOR сигнального пути в качестве основного регулятора белкового синтеза и метаболизма, а также его участие в других биологических процессах, таких как эмбриогенез, активация меристем, рост корней и листьев, цветение и старение[3-5]. Некоторые партнеры ТOR комплекса 1 были идентифицированы у растений, в том числе у Arabidopsis thaliana имеются консервативные последовательности TOR киназы(AtTOR) и по два гомолога LST8 (AtLST8-1 и AtLST8-2) и RAPTOR (AtRaptor1 и AtRaptor2) белков [6-9]. Несмотря на последние открытия, на сегодняшний день остаются малоизученными взаимоотношения TOR сигналинга с метаболизмом фитогормонов. Как известно, фермент альдегидоксидаза участвует в биосинтезе двух гормонов: абсцизовой кислоты и индол-3-уксусной кислоты, которая принадлежит к семейству ауксинов[10, 11]. В модельном растении Arabidopsis thaliana альдегидоксидазу кодируют четыре гена AAO1-AAO4, образующие гомо- и гетеродимеры с различной субстрат-специфичностью[12, 13].

References

Wullschleger S., Loewith R., Hall M. TOR signaling in growth and metabolism // Cell. 2006. Vol.124. P.471–484.

Берсимбай Р.И., Булгакова О.В.,Омаров Р.Т.,Сарбасов Д. Роль mTOR сигнальной системы в регуляции клеточных функций // Доклады НАН РК. 2010. №5. С. 82-90.

Anderson G. TOR signaling in plants // Plant Cell Monographs. 2008. Vol.10. P.243-259.

John F., Roffler S., Wicker T., Ringli C. Plant TOR signaling components // Plant Signalling and Behavior. 2011. Vol 6. N.11. P. 1700-1705.

Moreau M., Sormani R., Menand B.,Veit B., Robaglia C., Meyer C. The TOR complex and signaling pathways in plants // Enzymes. 2010. Vol.27. P.285-302.

Moreau M., Azzopardi M., Clement J., Dobrenel T., Marchive C., Renne C.,Martin-Magniette M.L., Tacconat L., Renou J.P., Robaglia C., Meyer C. Mutations in the Arabidopsis homolog of LST8/GβL, a partner of the target of Rapamycin kinase, impair plant growth, flowering, and metabolic adaptation to long days // Plant Cell .2012. Vol.24. P. 463-481.

Deprost D., Yao L., Truong H., Robaglia C. and Meyer C. An Arabidopsis homolog of RAPTOR/KOG1 is essential for early embryo development // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2005. Vol. 326. P. 844–850.

Anderson G., Veit B. and Hanson M. The Arabidopsis AtRaptor genes are essential for post-embryonic plant growth // BMC Biology. 2005. Vol.3 P.144–153.

Menand B., Desnos T., Nussaume L., Berger F., Bouchez D., Meyer C., Robaglia C. Expression and disruption of the Arabidopsis TOR (target of rapamycin) gene // Proc Natl Acad Sci USA. 2002. Vol.99. P. 6422–6427.

Seo M., Akaba S.,Oritani T., Delarue M., Bellini C., Caboche M., and Koshiba T. Higher activity of an aldehyde oxidase in the auxin-overproducing superroot1mutant of Arabidopsis thaliana // Plant Physiol. 1998. Vol. 116. P.687–693.

Seo M., Peeters A.J., Koiwai H., Oritani T., Marion-Poll A., Zeevaart J.A., Koornneef M., Kamiya Y., Koshiba T. The Arabidopsis aldehyde oxidase 3 (AAO3) gene product catalyzes the final step in abscisic acid biosynthesis in leaves // Proc Natl Acad Sci USA. 2000. Vol. 97. P.12908–12913

Koiwai H., Nakaminami K., Seo M., Mitsuhashi W., Toyomasu T., Koshiba T. (2004) Tissue-specific localization of an abscisic acid biosynthetic enzyme, AAO3, in Arabidopsis // Plant Physiol. 2004. V.134. P.1697–1707

Akaba S., Seo M., Dohmae N., Takio K., Sekimoto H., Kamiya Y., Furuya N., Komano T., Koshiba T. Production of homo and hetero-dimeric isozymes from two aldehyde oxidase genes of Arabidopsis thaliana // J Biochem. 1999. Vol.126. P.395–401.

Xiong Y., Sheen J. The role of target of rapamycin signaling networks in plant growth and metabolism // Plant Physiol. 2014. Vol. 164. P. 499–512.

Published

2015-09-17

How to Cite

Кравченко, К., Булгакова, О., & Берсимбаев, Р. (2015). Влияние мутации в AtRaptor гене на экспрессию генов фермента альдегидоксидаза у Arabidopsis thaliana. Pridneprovskiy Scientific Bulletin, 17(433). Retrieved from http://www.rusnauka.com/index.php/rusnauka/article/view/26962