Cientificos chinos han descubierto cómo las plantas implementan un mecanismo sofisticado de termostato para controlar con precisión las respuestas inmunes.
Al igual que los animales, las plantas poseen un sistema inmune innato, basada en una serie de proteínas llamadas reacciones inmunes, y son capaces de defenderse contra la invasión de microbios patógenos.
Las respuestas inmunitarias innatas deben controlarse estrictamente para que sean lo suficientemente robustas y al mismo tiempo no exageradas. Las respuestas inmunes no controladas perjudican el crecimiento y el desarrollo en las plantas y causan enfermedades autoinmunes en los humanos.
Un equipo dirigido por ZHOU Jianmin del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China descubrieron primero que una proteína quinasa llamada BIK1 es un actor principal que transmite señales de múltiples receptores inmunes a diversas defensas celulares.
BIK1 es un componente limitante de la velocidad, cuya fosforilación y acumulación son fundamentales para la propagación de la señal inmune. La acumulación de BIK1 está controlada positivamente por varias proteínas llamadas proteínas heterotriméricas G y negativamente por una proteína llamada proteína quinasa dependiente de calcio CPK28.
En el nuevo estudio, muestran que un par de ligasas de ubiquitina E3 llamadas PUB25 y PUB26 son responsables de agregar cadenas de poli ubiquitina a BIK1, que marcan BIK1 para la degradación y regulan negativamente la inmunidad mediada por BIK1. Tanto CPK28 como las proteínas G heterotriméricas regulan la estabilidad de BIK1 a través de PUB25 / 26.
En estado de reposo, significa que los receptores inmunes y BIK1 no están activados, las proteínas G heterotriméricas inhiben directamente la actividad de PUB25 / 26 E3 para estabilizar BIK1, regulando positivamente la inmunidad de las plantas.
Tras la activación de los receptores inmunes, CPK28 fosforila específicamente un residuo conservado en PUB25 / 26 para mejorar su actividad y acelerar la degradación de BIK1, con lo que regula negativamente la inmunidad de la planta.
Curiosamente, PUB25 / 26 se dirige específicamente a BIK1 no activado, lo que sugiere que BIK1 activado se mantiene para la señalización inmune.
Este estudio reveló que PUB25 / 26, CPK28 y las proteínas heterotriméricas G forman un módulo regulador que actúa como un termostato para controlar dinámicamente la homeostasis de BIK1 y la inmunidad.
Los hallazgos se publican en la revista Molecular Cell.
