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 Universidade Federal de Viçosa
Programa de Pós Graduação em Genética
e Melhoramento
Seminário de Tema Livre
Aluna:
Anésia A. dos Santos
Receptor kinase e transdução de sinais em plantas
Percepção de sinais através de receptores da
superfície celular é um mecanismo comum entre os organismos vivos. Proteínas quinases (PK)
possuem um papel fundamental em uma grande variedade de processos celulares
resultando em crescimento e desenvolvimento em plantas e animais. Todas as
proteínas quinases catalizam
a mesma reção química: a fosforilação
de um ou substratos através da transferência do grupamento g-fosfato do ATP para um grupamento
hidroxila na proteína substrato. Em muitos casos esta função é realizada por
receptores quinases (RPK),
os quais são divididos em duas grandes classes apresentando diferentes
especificidades em seus domínios quinases: Receptor
Tirosina-quinases (RTK)
que fosforila proteínas em específicos resíduos de
tirosina enquanto Receptores Serina/Treonina–quinases (STKR)
fosfoilam serina ou treoninas ou em alguns casos podem fosforilar
ambos resíduos de aminoacidos. Células vegetais e animais utilizam-se de receptores quinases
para interagir entre si e com o meio extracelular, porém ocorre a dominância
de RTK’s em animais enquanto em plantas STKR’s são predominantes. Estas duas
grandes famílias apresentam uma origem comum anterior a
diversificação dos organismos vivos em animais e plantas (Shiu e Bleecker, 2001).
O genoma de Arabidopsis
contem 417 seqüências de proteínas contendo a típica
estrutura de um receptor quinase (RLK) que contêm um domínio extracelular seguido de
um domínio transmembrana e do domínio quinase (Shiu
and Bleecker, 2001a).
Estas proteínas estão envolvidas em uma grande variedade de processos
celulares, como a sinalização de brasinosteróides
através das proteínas BRI1 e BAK1 (Li et al., 2002), regulação da
abcisão HAESA (Jinn et al., 2000),
controle do desenvolvimento meristemático CLV1 (Trotochaud et
al., 1999), embriogênese SERK (Hecht et al.,
2001), BONZAI responsável pela capacidade de crescimento em
diferentes condições de temperatura (Belkhadir et al., 2004),
ERECTA e CLAVATA1 forma e o tamanho do órgão floral (Torii et al., 1996; Clark et al., 1997) e defesa contra patógenos como RPS2 e RPM1 (Katagiri, 2004) e Xa-21
(Song et.
al., 1995).
Em Arabidopsis
mais da metade das RLK’s contêm 1 a 32 repetições ricas em
leucina (Leucine-Rich Repeat - LRR) em seu domínio extracelular (Shiu
e Bleecker, 2001), tornando-se
assim, o motif extracelular mais comumente
encontrado (Dievart and Clark 2004) e que está envolvido em
interações proteína-proteína (Kobe
e Deisenhofer, 1994) exclusivamente
em plantas. Membros
desta sub-família variam grandemente na organização
e na identidade de seqüência de seu domínio extracelular sendo assim
categorizados em 13 subfamílias (LRRI-LRRXIII).
As LRR’s formam uma estrutura em forma de ferradura,
que propicia um sítio de ancoragem para a interação proteína-proteína.
A subfamília LRRII-RLK é constituída
por 14 proteínas caracterizadas por possuir no domínio extracelular cinco
repetições ricas em leucina, arranjadas em um único bloco contínuo das quais
quatro são ditas completas possuindo 24 resíduos de aminoácidos e a repetição
5 apresentando 16 resíduos de aminoácidos. As
proteínas LRRII-RLK são homólogas e surgiram a partir de sucessivas
duplicações de um domínio LRR preexistente, podendo ser atualmente dividida
em três grupos: I) defesa antiviral; II)
desenvolvimento e III) função desconhecida (Zhang et al.,
2006).
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