Пресс-центр / новости / Наука /

Роль ремоделирования хлоропластного протеома в ответе на стрессовые факторы и формировании пептидома растений

Сотрудники Лаборатории функциональной геномики и протеомики растений ИБХ РАН совместно с сотрудниками Лаборатории молекулярных основ стрессоустойчивости растений ИБХ РАН и коллегами из Великобритании опубликовали обзорную статью в авторитетном научном журнале New Phytologist (IF=7.29). Обзор «The role of chloroplast protein remodeling in stress responses and shaping of the plant peptidome» посвящён перестройкам, происходящим в протеоме хлоропластов при стрессе и роли пептидов, которые образуются при этом.

Григоров Артем

Долгое время пептиды принято было рассматривать исключительно как побочные продукты протеолиза белков, однако в последнее время появляется всё больше и больше данных о функционировании таких пептидов в различных физиологических процессах. Научный интерес сотрудников лаборатории функциональной геномики и протеомики растений также лежит в области выявления новых функциональных пептидов растений и исследования механизмов их действия (Fesenko et al., 2019; Lyapina et al., 2019; Fesenko et al., 2019; Filippova et al., 2018; Хазигалеева с соавт., 2017; Fesenko et al., 2016; Fesenko et al., 2015). В ходе исследований выяснилось, что пептиды от хлоропластных белков не только составляют существенную часть пептидома клетки, но также в значительных количествах обнаруживаются в секретоме (Fesenko et al., 2019; Filippova et al., 2018). Этот факт вдохновил авторов на проведение литературного исследования закономерностей деградации хлоропластных белков и уже известных ролей образующихся продуктов. Хлоропластный протеом содержит в районе 2000-3000 белков, причём только около 100 из них кодируются собственным хлоропластным геномом, остальные кодируются ядерным геномом и транслируются в цитоплазме, после чего транспортируются в хлоропласт. При этом именно хлоропластные белки возглавляют список наиболее быстрозаменяемых белков в клетке. Ремоделирование хлоропластного протеома, в том числе при стрессе, осуществляет сложная система протеаз. Вместе с тем, хлоропласты также могут подвергаться полной или частичной деградации, в результате чего могут образовываться пептиды. Протеолиз отдельных хлоропластных белков необходим для осуществления ретроградного сигналинга при высоких интенсивностях освещения и накопления активных форм кислорода. Пептиды, образующиеся при расщеплении хлоропластной Н+-АТФазы при биотическом стрессе – инсептины – запускают реакции иммунного ответа у растения. Кроме того, обнаружены антимикробные пептиды, которые выщепляются из хлоропластных белков при обработке стрессовым фитогромоном метилжасмонатом. Таким образом, пептиды от хлоропластных белков несомненно являются важной, хоть и малоизученной частью пептидома растений, и выполняют ряд важных функций в формировании ответа на стрессовые факторы. Более подробно об этом можно прочитать в статье Mamaeva et al., 2020.

Работа поддержана грантом правительства РФ No. 14.W03.31.0003

29 апреля