Функция киназы NEK6 в прямом росте растительных клеток

Растения постоянно образуют различные органы, такие как корни, листья и цветы. Форма роста каждого органа достигается за счёт направленного роста растительных клеток. Перед началом роста клетки внутриклеточный цитоскелет, называемый микротрубочками, выстраивается перпендикулярно оси роста, чтобы определить направление роста клеток (рис. 1). Известно, что различные белки регулируют динамическое поведение микротрубочек, но механизм их выравнивания оставался неясным.

Исследователи из Университета Окаямы и NAIST раскрыли функцию киназы NEK6 в прямом росте растительных клеток. Они использовали визуализацию живых клеток, чтобы изучить динамическое поведение микротрубочек и белков NEK6 в сочетании с преимуществами генетического анализа на модельном растении Arabidopsis thaliana.

Результаты показали, что белок NEK6 удаляет аномальные микротрубочки, чтобы выровнять их перед направленным ростом клетки (рис. 2). NEK6 фосфорилирует определённые аминокислотные остатки белков тубулина — строительных блоков микротрубочек — и устраняет аномальные микротрубочки. При отсутствии NEK6 микротрубочки искривляются, и клетки растений не могут расти прямо (рис. 3).

Это исследование наглядно демонстрирует новый регуляторный механизм организации микротрубочек и направленного роста у растений. Поскольку микротрубочки и белки NEK хорошо консервативны у большинства организмов и участвуют в важных клеточных процессах (например, делении клеток) и различных заболеваниях (например, раке и цилиопатиях), эти открытия проливают новый свет на принципы, лежащие в основе этих биологических явлений.