poszukiwanie mechanizmu rozpoznawania hormonów przez receptory roślinne
TRANSCRIPT
Poszukiwanie mechanizmu rozpoznawania hormonów przez receptory.
Dokowanie molekularne kinetyny do domeny bogatej w powtórzenia leucynowe – LRR (Leucine Rich Repeat)
białka lnlB
Jakub Paś
Roślinne receptory zawierające powtórzenia bogate w leucynę
• Bardzo duża rodzina białek roślinnych (174 przedstawicieli u Arabidopsis)
• Związane z procesami rozwoju, odporności, symbiozy z mikroorganizmami, starzeniem się tkanek.
Charakterystyka receptorów LRR.
• Długość – ponad 1000 aminokwasów.• Charakterystyczny, hydrofobowy, bogaty w powtórzenia
leucynowe region na N końcu.• Konserwowana helisa transmembranowa. • Domena kinazy białkowej na C końcu.• Struktura krystaliczna domeny LRR została rozwiązana.• Budowa molekularna domeny LRR sugeruje wiązanie
ligandu i dimeryzację.• Analiza sekwencji i modelowanie molekularne ukazują
mechanizm wiązania ligandów do receptorów LRR.
Roślinne receptory LRR i ich ligandy.
Receptor Ligand Rodzaj ligandu Efekt
Xa21 - - Odporność
SARK Starzenie się Białko Starzenie się
SYMRK - - Symbioza
NORK Nod Factor Lipopolisacharyd Symbioza
SR160 Systemina Białko Bliźnienie
BR1 Brasinosteroidy Sterydy Rozwój
Systemina
Białko
CLAVATA1 CLV3 Białko Rozwój łodygi
? Kinetin Cytokinina Rozwój
Ró
żnic
ow
anie
ko
mó
rek
M.Truncatula SYMRK-21717596 P. Sativum NORK-21698779
O. Sativa Xa2-7434424
A. Thaliana BRI1-15235059
L.Peruvianum SR160-21391894
A. Thaliana CLAVATA1-12643323
P. Vulgaris SARK-9837280
Receptory BR1 i SR160 są ewolucyjnie blisko spokrewnione
Prawdopodobne wiązanie kinetyny do LRR
Niedawno zostało pokazane eksperymentalnie, żę pojedynczy receptor roślinny zawierający LRR może być odpowiedzialny za wiązanie dwóch cząsteczek sygnałowych: systeminy i brasinosteroidów.
Ponieważ kinetyna powoduje podobne efekty fizjologiczne w roślinach, jest prawdopodobne, że kinetyna może być wiązana przez receptor zawierający powtórzenia bogate w leucynę.
Procedura dokowania molekularnego
• Do dokowania molekularnego użyty został program Autodock.• Dokowanie zostało przeprowadzone z ze 100 różnych losowo
wybranych miejsc w odległości nie większej niż 2 Å od powierzchni białka.
• Każda symulacja została wykonana przez 150 cykli symulowanego anilingu.
• Możliwości rotacji kątów dwuściennych kinetyny zostały wyznaczone przy pomocy programu atotors.
• Energia oddziaływań została wyliczona z funkcji uwzględniających oddziaływania van der Waals’a i Coulomb’a.
• Dla sprawdzenia procedury naringenian został zadokowany do struktury syntazy chalkonowej oddtwarzajac pozycje w kompleksie z dokładnością RMS 0.6 Å.
Dokowanie kinetyny do domeny LRR białka lnlB z L. meningitidis
Kinetina
Kieszeń hydrofobowa
Estymowana energia swobodna wiązania = -6.19 kcal/molEstymowana stała inhibicji, Ki = +2.90e-05
Przebieg modelowania
Metaserver
3D Jury
Modeller Verify 3D
Globplot/Psi-Blast
3D Pair
Podział sekwencjina domeny
Przewidywanie struktury
Ocena jakości przewidywań
Modelowanie Ocena jakości modelu Łączenie domen
Manualna korekcjaalignmentu
Sekwencja wejściowa
Modelkońcowy
Model molekularny roślinnych receptorów LRR
Region bogaty wpowtórzenia leucynowe
Helisa transmembranowa
Domena kinazy