Vědci popsali zvláštní vlastnosti bílkoviny důležité pro růst buněk

Česko-polský tým vědců pomocí počítačových simulací popsal zvláštní vlastnosti bílkoviny důležité pro růst rostlinných buněk. Navázal tak na starší výzkum, v němž tuzemští výzkumníci jako první prokázali existenci bílkovinového komplexu exocyst v rostlinách. O výsledcích výzkumu informovala ČTK Akademie věd ČR (AV). Studii zveřejnil časopis Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Pro růst, komunikaci či obranu buněk proti chorobám je klíčové, aby z nitra dopravily rozmanité látky na přesně určená místa na svém povrchu. Materiál zpravidla putuje ve váčcích. Ty se na konkrétní adrese připojí k plazmatické mebráně, která ohraničuje povrch buněk. S touto membránou transportní váčky nakonec splynou, čímž zásilku vyloží. Doručení na správnou adresu přitom buňka zajistí právě díky bílkovinnovému komplexu exocyst, který váčky k plazmatické membráně ukotví. Tento komplex odborníci objevili v roce 1996 u kvasinek a brzy nato u živočichů. V roce 2008 pak popsali výskyt exocistu u rostlin vědci z Laboratoře buněčné biologie Ústavu experimentální botaniky AV a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy pod vedením Viktora Žárského.

Vědci už také dříve zjistili, že rostlinný exocyst získal během evoluce některé vlastnosti, které ho odlišují od exocystu hub a živočichů, ačkoliv je podoba komplexu podobná. A přišli také na to, že zatímco u hub a živočichů vazbu na membránu řídí dvě podjednotky exocystu, u rostlin je dominantní jedna. Na tuto proteinovou molekulu, takzvanou EXO70A1, se badatelé zaměřili v současném projektu.

"Kombinovali jsme biochemické, molekulárně-biologické a mikroskopické techniky s matematickým modelováním molekul a jejich interakcí. Výsledky získané modelováním jsme potom experimentálně ověřovali,“ uvedl k postupu vedoucí výzkumu Martin Potocký z ÚEB.

Výzkum ukázal, že rozdílné části molekuly EXO70A1 mají různé funkce a reagují buď s plazmatickou membránou nebo s dalšími podjednotkami exocystu. Vědci také našli konkrétní aminokyseliny, tedy stavební kameny bílkovinného řetězce, zodpovědné za vazbu na membrány. "Zjistili jsme, že EXO70A1 se přednostně váže na dva specifické lipidy přítomné v plazmatické membráně. To bylo překvapivé, neboť u živočichů a hub plní stejnou funkci jiný, i když příbuzný lipid. Důvodem jsou nejspíš rozdíly v chemickém složení membrán," popsal Lukáš Synek z ÚEB, jeden ze tří hlavních autorů článku.

"Jako první jsme podrobně prozkoumali molekulární interakce mezi rostlinným exocystem a lipidovou membránou. Umožní nám to lépe pochopit regulaci růstu a vývoje buněk i celých rostlin," dodal další autor Roman Pleskot. Podotkl, že spojení experimentů s počítačovými simulacemi se osvědčilo a tým je využívá i při studiu jiných proteinových komplexů.

Na výzkumu spolupracovali vědci z Laboratoře buněčné biologie ÚEB, z nichž část zároveň působí na PřF UK, s kolegy z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze a Ústavu biochemie a biofyziky Polské akademie věd.

---

reklama

---