Stress biotici ed abiotici inducono nelle piante risposte solo parzialmente sovrapponibili che comprendono, tra le altre, l’attivazione di cascate di fosforilazione MAP kinasi. Alcuni membri di questa famiglia enzimatica, molto numerosa nei vegetali, possono essere definiti in effetti dei mediatori generali di stress, essendo attivati in maniera indipendente dalla natura dello stimolo. Per cercare di definire come stimoli molto diversi possano attivare risposte comuni, abbiamo identificato due attivatori enzimatici della MAPK di Medicago sativa SIMK, nota per essere inducibile sia da fattori di natura biotica che abiotica. In questo lavoro si mettono a confronto le caratteristiche di PRKK (per Pathogen-Responsive MAPK Kinase), una nuova MAPK kinasi di Medicago, con SIMKK, una diversa MAPKK in grado di mediare l’attivazione di SIMK in seguito a stress osmotico. SIMKK interagisce specificamente con SIMK ed è in grado di attivarla sia in vitro che in vivo. PRKK interagisce fisicamente con SIMK, ma anche con due altre MAPK, MMK2 e MMK3. Diversamente da SIMKK, PRKK è inattiva come MAPKK in assenza di attivazione da parte di una kinasi a monte nella cascata di fosforilazione (MAPKKK). SIMKK, ma non PRKK, è attivata da stress osmotico e dà attivazione di SIMK in queste condizioni. SIMKK e PRKK sono entrambe attivate da Pep13, un elicitore derivato dal patogeno fungino Phytophthora sojae. SIMKK, quando attivata da Pep13, a sua volta attiva esclusivamente SIMK; in contrasto PRKK, in seguito a elicitazione, è in grado di attivare SIMK e MMK3. Questi dati mostrano che nelle piante esistono molteplici cascate di fosforilazione MAPK attivate in seguito a stress. Inoltre indicano che meccanismi di divergenza e convergenza di vie di segnalazione generate da stimoli diversi - e destinate a dare risposte di difesa solo parzialmente sovrapponibili - si verificano a livello delle MAPK kinasi.
Segnalazione cellulare nelle piante: regolazione di diverse cascate di fosforilazione MAPK a livello di MAPK kinasi distinte durante la trasduzione di stimoli generati da stress biotici e abiotici
CARDINALE, Francesca;
2001-01-01
Abstract
Stress biotici ed abiotici inducono nelle piante risposte solo parzialmente sovrapponibili che comprendono, tra le altre, l’attivazione di cascate di fosforilazione MAP kinasi. Alcuni membri di questa famiglia enzimatica, molto numerosa nei vegetali, possono essere definiti in effetti dei mediatori generali di stress, essendo attivati in maniera indipendente dalla natura dello stimolo. Per cercare di definire come stimoli molto diversi possano attivare risposte comuni, abbiamo identificato due attivatori enzimatici della MAPK di Medicago sativa SIMK, nota per essere inducibile sia da fattori di natura biotica che abiotica. In questo lavoro si mettono a confronto le caratteristiche di PRKK (per Pathogen-Responsive MAPK Kinase), una nuova MAPK kinasi di Medicago, con SIMKK, una diversa MAPKK in grado di mediare l’attivazione di SIMK in seguito a stress osmotico. SIMKK interagisce specificamente con SIMK ed è in grado di attivarla sia in vitro che in vivo. PRKK interagisce fisicamente con SIMK, ma anche con due altre MAPK, MMK2 e MMK3. Diversamente da SIMKK, PRKK è inattiva come MAPKK in assenza di attivazione da parte di una kinasi a monte nella cascata di fosforilazione (MAPKKK). SIMKK, ma non PRKK, è attivata da stress osmotico e dà attivazione di SIMK in queste condizioni. SIMKK e PRKK sono entrambe attivate da Pep13, un elicitore derivato dal patogeno fungino Phytophthora sojae. SIMKK, quando attivata da Pep13, a sua volta attiva esclusivamente SIMK; in contrasto PRKK, in seguito a elicitazione, è in grado di attivare SIMK e MMK3. Questi dati mostrano che nelle piante esistono molteplici cascate di fosforilazione MAPK attivate in seguito a stress. Inoltre indicano che meccanismi di divergenza e convergenza di vie di segnalazione generate da stimoli diversi - e destinate a dare risposte di difesa solo parzialmente sovrapponibili - si verificano a livello delle MAPK kinasi.
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