Siden sidst dækker denne gang perioden fra april til september, og
har givet os en pæn håndfuld artikler at vælge imellem. Der bliver denne gang
plads en historie om signaleringsmekanismer i planters
immunforsvar.
MAP kinase signalering i planters
immunforsvar
The MAP kinase substrate MKS1 is a regulator of plant defense
responses
EMBO J. 24, 2579 – 2589 (2005)
E Andreasson, T Jenkins, P Brodersen, S Thorgrimsen, N
Petersen, S Zhu, J-L Qiu, P Micheelsen,
A Rocher, M Petersen, M-A Newman, HB Nielsen, H Hirt, I Somssich, O Mattsson, J Mundy
Københavns
Universitet; Max Planck Institut für Züchtungsforschung, Köln, D; University of Vienna, Österreich.
MAP kinaser er en gruppe af protein kinaser,
som findes i alle eukaryote organismer. De spiller
vigtige roller i koordineringen af cellers respons til såvel indre
udviklingsrelaterede signaler som udefrakommende stress. Eksempelvis spiller
MAP kinaser en vigtig rolle i aktiveringen af visse dele af insekters og pattedyrs immunforsvar - et af
miltbrandbakteriens farlige våben er netop at lamme MAP kinase moduler, så immunresponset forsinkes. Også i modelplanten Arabidopsis har man fundet, at mindst tre af de 20 MAP kinase isoformer er involveret i
regulering af immunforsvarets aktivitet i forbindelse med infektioner.
Hvad der præcist karakteriserer den immune tilstand hos
planter er endnu ikke helt klarlagt, men man ved, at lokaliseret programmeret celledød omkring infektionssteder, cellevægsforstærkninger,
produktion af antimikrobielle polypeptider samt deciderede lavmolekylære antibiotika alle
bidrager til at opnå resistens mod pathogener.
Forskellige klasser af pathogener – parasitter (biotrofer), der udnytter levende planteceller, og ”muggers”
(nekrotrofer), der slår værtsceller ihjel og lever af
frigivne næringsstoffer fra døde celler – aktiverer forskellige grene af
planters immunforsvar, der munder ud i produktion af separate sæt af
antimikrobielle proteiner. Signaleringsvejene impliceret i de to grene af immunforsvaret er forskellige, således at det biotrofe respons er medieret af hormonet salicylsyre (SA),
mens det nekrotrofe respons er medieret af hormonerne jasmonsyre og ethylen (JA/ET). Disse to grene er dog ikke uafhængige af hinanden, idet der er gensidige antagonistiske påvirkinger mellem dem.
Forfatterne har tidligere fundet, at en bestemt Arabidopsis MAP kinase (MPK4) er
involveret i at regulere balancen mellem disse to forsvarssystemer, således at
mpk4 mutanter konstitutivt aktiverer den SA afhængige gren, men er blokeret i
aktiveringen af den JA/ET afhængige gren. I dette
arbejde karakteriseres de signaleringsmekanismer, der bidrager til repression af den SA afhængige gren i vildtype planter, i større
detalje. De bruger to-hybrid screening til at finde
et protein (MKS1), der binder til MPK4, men ikke til andre MAPK isoformer, og de viser, at dette protein er et MPK4
substrat in vitro og in vivo,
og at begge proteiner hovedsagelig findes i kernen. RNAi knockdown forsøg viser, at MKS1 er nødvendig for den konstitutive SA-aktivering, der observeres i mpk4 mutanter, og MKS1 overekspression er
tilstrækkelig til at aktivere det SA afhængige forsvar. Derimod observeres
ingen fænotyper i forbindelse med den JA/ET afhængige forsvarsgren, hvilket
understøttes af et komparativt microarray eksperiment, der viser at et stort SA-relateret gensæt er påvirket i både mpk4 mutanter of MKS1 overekspressorer, mens et JA/ET relateret gensæt kun er påvirket i mpk4 mutanter.
Hvordan virker MKS1 i
forsvarsreguleringen? Proteinet har ingen kendte domæner eller klare
tegn på katalytisk aktivitet, så forfatterne går videre med to-hybrid lykken, og finder to transkriptionsfaktorer,
der specifikt binder til MKS1. Knockout af en af disse
faktorer giver svage SA-relaterede forsvarsfænotyper,
og det er således muligt, at mekanismen bag MPK4 regulering af det SA afhængige
forsvar involverer kobling af MAP kinasen til
specifikke transkriptionsfaktorer via MKS1.
Andre artikler:
Role of Endocytosis in Cellular
Uptake of Sex Steroids
Cell 122, 751-762 (2005)
A Hammes, TK. Andreassen,
R Spoelgen, J Raila, N Hubner, H Schulz, J Metzger, F J. Schweigert,
PB. Luppa, A Nykjaer, TE. Willnow
Aarhus Universitet; Max-Delbrueck-Center for Molecular Medicine, Berlin, D; University of Potsdam, D; Technical University, Munich, D.
Proteome Analysis of Separated Male and Female Gametocytes
Reveals Novel Sex-Specific Plasmodium Biology
Cell 121, 675-687 (2005)
SM. Khan, B Franke-Fayard, G Mair, E Lasonder, C J. Janse, M Mann, AP. Waters
Odense Universitet; Leiden University Medical Centre, NL;University of Nijmegen, NL.
Mechanism of
Divergent Growth Factor Effects in Mesenchymal Stem
Cell Differentiation
Science 308, 1472-1475 (2005)
I Kratchmarova, B
Blagoev, M Haack-Sorensen, M Kassem,
M Mann
Odense Universitet
An mRNA Is Capped
by a 2’, 5’ Lariat Catalyzed by a Group I-Like Ribozyme
Science 309, 1584-1587 (2005)
H Nielsen, E Westhof, S Johansen
Københavns Univsersitet, Panum Instituttet; University of Tromsø,
Norway; Université Louis Pasteur, France.
Dynamic assembly and sustained retention of 53BP1 at the
sites of DNA damage are controlled by Mdc1/NFBD1
J Cell Biol.170, 201-11 (2005)
S Bekker-Jensen,
C Lukas, F Melander, J Bartek, J Lukas
Kræftens Bekæmpelse
Calcium Ions Effectively Enhance the Effect of Antisense Peptide Nucleic Acids Conjugated to Cationic Tat
and Oligoarginine Peptides
Chemistry and Biology 12, 923-929 (2005)
T Shiraishi, S Pankratova,
P Nielsen
Københavns Universitet, Panum Instituttet.
Structural
determinants of agonist-specific kinetics at the ionotropic glutamate receptor 2
PNAS 102, 12053-12058 (2005)
M Holm, ML Lunn, S Traynelis, J Kastrup, J
Egebjerg
Aarhus Universitet; Pharmaceutisk Højskole; Lundbeck.
Two CD1 genes map
to the chicken MHC, indicating that CD1 genes are ancient and likely to have
been present in the primordial MHC
PNAS 2005 102: 8668-8673
J Salomonsen, M Rathmann Sørensen, DA Marston, SL Rogers, T Collen, A
van Hateren, ALSmith, RK
Beal, K Skjødt, J Kaufman
Royal Veterinary and Agricultural
University, Institute for Animal Health, Compton, Berks, United Kingdom;
University of Southern Denmark, Odense. |
