La struttura del fitocromo A di Arabidopsis rivela una diversificazione topologica e funzionale tra le isoforme dei fotorecettori vegetali

Nature Plants (2023) Cita questo articolo

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Le piante impiegano una coorte divergente di fotorecettori del fitocromo (Phy) per governare molti aspetti della morfogenesi attraverso la fotointerconversione reversibile tra conformeri Pr inattivi e conformi Pfr attivi. I due più influenti sono PhyA la cui ritenzione di Pfr consente la sensazione di luce fioca, mentre la relativa instabilità di Pfr per PhyB lo rende più adatto per rilevare il pieno sole e la temperatura. Per comprendere meglio questi contrasti, abbiamo risolto, mediante microscopia crioelettronica, la struttura tridimensionale del PhyA a figura intera come Pr. Come PhyB, PhyA dimerizza attraverso l'assemblaggio testa a testa dei suoi domini C-terminali correlati all'istidina chinasi (HKRD), mentre il resto si assembla come una piattaforma sensibile alla luce testa a coda. Mentre la piattaforma e gli HKRD si associano asimmetricamente nei dimeri PhyB, queste connessioni sbilenche sono assenti in PhyA. L'analisi del troncamento e dei mutanti diretti al sito ha rivelato che questo disaccoppiamento e l'assemblaggio alterato della piattaforma hanno conseguenze funzionali per la stabilità Pfr di PhyA ed evidenzia come la diversificazione strutturale della pianta Phy abbia esteso la percezione della luce e della temperatura.

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I dati di origine per tutti i grafici di inversione termica Pfr → Pr nelle Figg. 5-7 sono forniti nella Tabella Supplementare 2. Le immagini dei gel SDS-PAGE completi sono fornite nella Figura 3. Supplementare. La mappa di consenso crio-EM 3D del dimero PhyA di Arabidopsis a lunghezza intera con una risoluzione di 3,2 Å è stata depositata nell'EMDB database con il codice di accesso EMD-28870. La piattaforma focalizzata e le mappe HKRD con risoluzione media di 3,1 Å e 3,4 Å, rispettivamente, sono state depositate nel database EMDB con i codici di accesso EMD-28871 e EMD-28872. La mappa 3D composita è stata depositata nel database EMDB con il codice di accesso EMD-28869 e il suo modello atomico corrispondente è disponibile nel database RCSB con il codice PDB 8F5Z. Questo studio ha utilizzato diverse strutture proteiche disponibili al pubblico per Phys e istidina chinasi del trasmettitore ottenute dal database RCSB (http://www.rcsb.org) con i codici di accesso 2VEA, 6TC5, 6TC7, 6TL4, 4U7O e 7RZW. I dati di origine sono forniti con questo documento.

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