Funkce komplexu exocyst v regulaci dynamiky průduchů

Abstract

Průduchy jsou struktury v pokožce rostliny, které plochou své průduchové štěrbiny regulují propojení vnějšího a vnitřního prostoru rostliny. Na vývoji průduchového vzoru se podílí velké množství vnitřních a vnějších signálů. Během průduchových pohybů prodělávají svěrací buňky značnou změnu svého objemu a povrchu. Protože roztažitelnost biologických membrán je výrazně omezena, tak tato změna plochy musí být kompenzována pohybem membránového materiálu v buňce. Většina tohoto pohybu se děje mezi endozomálními kompartmenty a cytoplazmatickou membránou. Komplex exocyst je proteinový komplex zajištující správné cílení sekretorických váčků do jejich místa určení na plazmatické membráně. Funkce tohoto komplexu je nezbytná pro mnoho buněčných procesů vyžadujících přesné zacílení sekrece. Mutace v genu Exo70B1 způsobuje odlišný vývoj průduchového vzoru, kdy u mutanta exo70B1 se velikost průduchů liší v závislosti na kultivačních podmínkách mnohem více než u nemutantních rostlin. Protein EXO70B1 se také přímo podílí na dynamice průduchů, kdy mutant exo70B1 má zpomalené otevírání průduchů na světle. Toto přímé zapojení je možno pozorovat i na proteinu EXO70B1 značeném fluorescenční sondou, který během průduchových pohybů mění svou lokalizaci. Žádný z těchto fenotypových projevů není způsoben akumulací kyseliny...

Stomata are structures in plant epidermis which regulate contact between inner and outer environment of the plant by mediating their stomatal aperture. Many inner and outer signals contribute to the ontogenesis of the stomatal pattern. Guard cells undergo significant change of volume and surface during stomatal movement. This change of surface must be compensated by intracellular trafficking of membrane material because biological membrane has limited elasticity. Most of this trafficking takes place between plasma membrane and endosomal compartments. Complex exocyst is protein complex that ensures proper targeting of secretory vesicles to their destination on the plasma membrane. Function of this complex is essential for many cellular processes that require precise targeting of secretion. Mutation in gene Exo70B1 causes different development of the stomatal pattern. Plants with mutated Exo70B1 differ in stomatal size depending on the cultivation conditions more than wild type plant. Protein EXO70B1 is also directly involved in stomatal dynamics because mutants exo70B1 have retarded stomatal opening in response to light. This direct connection can be observed on the fluorescently labeled protein EXOB1 which significantly changes its localization during stomatal movements. None of these observed phenotypes is...