ФГБНУ ВНИИСХМ
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии"
- Версия для слабовидящих
Результатом работы в этом направлении стало выявление ключевой роли новой LysM-рецептор-подобной киназы К1 в контроле развития бобово-ризобиального симбиоза как на самых ранних этапах развития этого процесса, так и на более поздних при проникновении ризобий в клетки корня растений (Kirienko et al., 2018). Удалось выяснить, как структурные изменения в различных доменах LysM-рецептор-подобной киназы К1 могут влиять на ее способность формировать комплекс с ко-рецептором, что приводит к нарушению связывающей способности клеток корня растений с сигнальными молекулами Nod-факторами, выделяемыми клубеньковыми бактериями (Kirienko et al., 2019). Для изучения специфичности рецепторов используется молекулярное моделирование и метод микроскопического термофореза.
Наши исследования позволили выявить уникальную LysM-рецептор-подобную киназу LYK9, которая необходима для узнавания растением хитоолигосахаридов (ХОС) с разной степенью полимеризации. Эти молекулы со степенью полимеризации 4 и 5 (ХОС4-5) наряду с Myc-факторами выделяются грибами арбускулярной микоризы (АМ) и необходимы для формирования симбиоза. При взаимодействии растений с фитопатогенными грибами под влиянием литических ферментов в среду выделяется смесь ХОС из клеточной стенки грибов и эти соединения со степенью полимеризации более 6 вызывают сильный иммунный ответ у растений. В результате проведенной работы удалось впервые показать, что LYK9 является бифункциональной рецепторной киназой (Leppyanen et al., 2018) и при объединении с разными ко-рецепторами может связывать либо ХОС4-5 и контролировать развитие симбиоза с грибами АМ, либо активировать иммунный ответ у растений при узнавании ХОС6-8 фитопатогенных грибов.
Изучение таких уникальных рецепторов позволит выяснить механизмы, которые определяют способность растений на уровне одного рецептора быстро переключать сигнальные пути, которые ведут к развитию либо мутуалистических, либо антагонистических взаимоотношений.