Растения

Ботаники обнаружили новый внутриклеточный транспортный путь

У растений нашли механизм, напоминающий рециклинг: белки не просто накапливаются в вакуолях, но могут вновь включаться в работу клетки. Это делает растения эффективными хранителями и переработчиками своих ресурсов.
Автор Наука Mail
микроскопические исследования
Верхние панели: клетки корневого эпидермиса, в которых отмечена активность белков Venus-VAMP727 и mRFP-VAMP721. Слева показан нормальный тип растения, справа — мутант snx1. У мутанта распределение белка VAMP721, участвующего в секреторном пути, не изменилось, тогда как VAMP727 начал накапливаться на мембране вакуоли. Масштаб: 10 мкм. Нижние панели: изображения, полученные с помощью сверхвысокоточной конфокальной микроскопии (SCLIM). Видны белки mGFP-VAMP727 (желтый), SNX1-mRFP (пурпурный) и маркер вакуолярной мембраны miRFP-SYP22 (голубой). На снимках показано, как участок мембраны, содержащий VAMP727, отпочковывается вместе с SNX1 от вакуоли. Размер сетки: 0,942 мкм.Источник: Nature

Как в дрожжевых и животных клетках, вакуоли в растительных клетках отвечают за расщепление и вывод отходов. В то же время вакуоли семян выполняют и другую важную функцию — хранят большое количество белков, обеспечивающих энергию при прорастании. Без них не было бы ни пшеницы, ни фасоли, ни большинства культур, на которых основывается рацион человека.

До недавнего времени оставалось загадкой, могут ли белки транспортироваться из вакуоли в другие части клетки. Считалось, что путь в вакуоль — билет в один конец. Но специалисты из Национального института фундаментальной биологии Японии показали, что внутри растительной клетки существует путь, возвращающий белки из вакуоли обратно в эндосомы, откуда они могут попасть к другим органеллам.

растения
Эволюция подарила растениям собственный транспорт белковИсточник: Unsplash

Главный герой этого процесса — мембранный белок VAMP727. Он способен покидать вакуоль и снова встраиваться в транспортную систему клетки. Управляют этим движением сортировочные белки — нексины. У растений они устроены иначе, чем у животных или дрожжей, что говорит о самостоятельной эволюции этого механизма. Иными словами, растения разработали собственную стратегию обращения с белками и создали систему, позволяющую максимально эффективно использовать ресурсы. Эволюция «научила» растения не просто копить, но и перераспределять запасы тогда, когда это нужно для выживания.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, как цветы узнают, что пришла весна.