Dynamika aktinového cytoskeletu a transport auxinu

Abstract

Rostliny využívají k řízení fyziologických a vývojových procesů signální molekuly zvané fytohormony. Mezi ně patří i auxiny, které se podílejí na regulaci procesů, jako jsou embryogeneze, organogeneze, tvorba pletiv a tropizmů. Auxiny jsou v rostlinách transportovány polárně. K jejich distribuci slouží floém a specializované membránové transportní proteiny, v menší míře auxin difunduje přes plasmatickou membránu. Aux1/Lax přenašeče transportují auxin do buňky, z buňky ho transportují hlavně PIN přenašeče, které udávají směr toku auxinu. Asymetrické rozmístění PIN proteinů v membráně je závislé na dopravě váčků z Golgiho aparátu do plasmatické membrány. Transport se uskutečňuje podél aktinových vláken, která se dynamicky přestavují díky regulacím, čímž je zajišťováno nerovnoměrné rozmístění proteinů. PIN proteiny cyklují dynamicky v buňce mezi endosomy a plasmatickou membránou. Cyklování je regulováno ARF-GEF proteiny a serin/threonin protein kinázou (PID, PINOID). Nově syntetizované PIN proteiny jsou nejprve rovnoměrně rozmístěny v membráně, posléze jsou přemístěny do daných míst. Regulace tvorby a přestaveb aktinových vláken je zásadním faktorem pro transport váčků s PIN proteiny. Existuje mnoho proteinů, které se podílí na vzniku aktinových vláken, polymeraci, větvení, depolymeraci, … Asi nejvíce...

Phytohormones are signalling molecules directing physiological and developmental processes in plants. One of them, auxin, is involved in the diverse regulation of plant processes, e.g. embryogenesis, organogenesis, vascular tissue formation and tropisms. Auxin transport is polar. Auxin isdistributed via the phloem, utilizing specialized membrane transport proteins; small amount diffuse also through the membrane. Aux1/Lax transporters mediate auxin entry into the cell, auxin efflux is mediate mostly by PIN transporters, which are the crucial factors in determining the directionality of auxin flow. Asymmetric localization of membrane PIN proteins depends on vesicle transport from Golgi to the plasma membrane. Vesicles are transported along actin filaments which are dynamically rebuilted by regulators. They are maintaining asymmetric cellular localization of the auxin transport proteins. PIN proteins are cycling between endosomes and plasma membrane. Cycling is regulated by ARF-GEF proteins and serin/threonin kinase (PID, PINOID). Newly synthesized PIN proteins are equally distributed in the plasma membrane, afterwards they are asymmetrically redistributed. Regulation of actin filaments formation and remodelling is the crucial factor for transport of vesicles with PIN proteins. Many proteins which regulate...