OPEN STOMATA 1 tăng hoạt kênh truyền “SLAC1 anion” thông qua CPK15 trong sự kiện đóng khí khổng bởi kích hoạt ABA của cây mô hình Arabidopsis
OPEN STOMATA 1 tăng hoạt kênh truyền “SLAC1 anion” thông qua CPK15 trong sự kiện đóng khí khổng bởi kích hoạt ABA của cây mô hình Arabidopsis
Nguồn: Xin Shen, Kaili Yin, Zhiyu Wang, Zhiwei Zhang, Mengqing Liu, Sheng Luo, Shaowu Xue, and Honghong Hu. 2025. OPEN STOMATA 1 activates SLAC1 anion channel primarily through CPK15 in ABA-induced stomatal closure in Arabidopsis. PNAS; November 20 2025; 122 (47) e2518134122; https://doi.org/10.1073/pnas.2518134122
Abscisic acid (ABA) tăng hoạt sự truyền tín hiệu Ca2+ để khí khổng đóng lại. Protein Ca2+-independent kinase OST1 và Ca2+-dependent protein kinases CPKs trực tiếp phosphoryl hóa và tăng hoạt thể tương đồng SLAC1 và SLAC1 (SLAHs). Tuy nhiên, sự mồi dẫn để cho truyền được tín hiệu Ca2+ và tương quan giữa những lộ trình sinh học này chưa được rõ. Người ta tiến hành minh chứng rằng Ca2+-dependent protein kinase CPK15 rất cần cho sự đóng lại khí khổng khi ABA bị kích hoạt, với OST1 tăng hoạt đầu tiên kên truyền anion SLAC1 thông qua CPK15. OST1 và Ca2+ hoạt động một cách hệ thống nhằm tăng cường hoạt tính của CPK15. Kết quả cho thấy được cơ chế mà ở đó OST1 nối kết với lộ trình lệ thuộc và không lệ thuộc Ca2+ thông qua CPK15 để điều tiết hoạt động khí khổng khi ABA bị kích hoạt.
Cả hai Ca2+-independent OST1 và Ca2+-dependent protein kinases CPKs đều làm tăng hoạt kênh dẫn anion SLAC1 khi khí khẩng bị đóng lại bởi ABA kích thích. Tuy nhiên, cơ chế này chưa được biết rõ. Người ta xác định được OST1 thoạt tiên kích hoạt SLAC1 thông qua CPK15. Đột biến gen CPK15 làm suy yếu đáng kể sự đóng lại khí khổng qua tác động của ABA và tăng tính trạng nhạy cảm với khô hạn. OST1 tương tác với CPK15 rồi tiến hành phosphoryl hóa nó tại T103, rất cần thiết cho sự kiện đóng lại khí khổng nhờ ABA. Hơn nữa, CPK15 có thể phosphoryl hóa tại tám vị trí ở đầu gốc N của phân tử SLAC1 để tăng hoạt kênh truyền anion của nó tại oocytes. Biểu hiện của gen SLAC18D (một trạng thái có tính chất phosphomimetic) trong oocytes tăng hoạt về cơ bản các hoạt động của kênh truyền anion và phục hồi rất hiệu quả sự đóng lại khí khổng do ABA của gen cpk15-1 không phải gen SLAC18A (một trạng thái phospho-dead). Bên cạnh đó, CPK15 được tăng hoạt nhờ OST1 và Ca2+ làm tăng hoạt tính của SLAC1, và những đột biến của OST1 và CPK15 có ảnh hưởng cộng tính (additive effect) đối với đóng khí khổng nhờ ABA, kết quả cho thấy CPK15 làm tăng hoạt SLAC1 thông qua cơ chế vừa trực tiếp, vừa gián tiếp. Kết quả minh chứng được vai trò chủ chốt của CPK15 trong đóng lại khí khổng nhờ ABA, cho thấy được sự kết nối giữa OST1 và CPKs trong cả hai lột trình lệ thuộc và không lệ thuộc Ca2+ của sự đóng lai5i khí khổng nhờ ABA.
Xem: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2518134122
Hình: OST1 tương tác với CPK15.
(A) Tương tác của OST1 với CPKs qua kết quả xét nghiệm “split-LUC”. (B) Kết quả phân tích số lượng cường lực của luminescence
Comments
Post a Comment