5282744617

reakcja przebiegała intensywniej w przypadku formy Pfr [33J.

Rośliny transgcniczne, w których PKS 1 ulegał na-dekspresji charakteryzowały się fenotypem podobnym do mutantów nie posiadających fitochromu — były niewrażliwe na światło czerwone, ale wykazywały normalne reakcje na światło niebieskie i daleką czerwień [33]. Wobec faktu, że fitochrom B jest głównym receptorem światła czerwonego sugeruje się, że PKS1 jest inhibitorem jego szlaku sygnałowego. Prawdopodobnie PKS1 moduluje aktywność ki-nazową fitochromu B lub reguluje jego subkomór-kową lokalizację.

III-3.3, Kinaza dwufosforanów nukleotydów — NDPK2

Kolejnym prawdopodobnym ogniwem łańcucha trandsukcji sygnału fitochromowego jest NDPK2 (ang. Nucleoside DiPhosphate Kinase 2). Rekombi-nowany NDPK2 zArabidopsis preferencyjnie wiązał się in vitro do formy Pf_r fitochromu A izolowanego z owsa [34]. Związanie się do fitochromu P_fr owsa wzmagało aktywność NDPK2 o około 70% w stosunku do samego NDPK2, podczas gdy forma P_r nie wywoływała żadnego efektu [34]. Inne białka z rodziny NDPK (np. NDPK1, NDPK3) nie oddziałują specyficznie z fitochromem.

Mutant ndpk2 Arabidopsis, który nie posiadał NDPK2, odznaczał się nieznacznym zmniejszeniem wrażliwości na indukowane światłem czerwonym wydłużanie się hypokotyla oraz silnym hamowaniem reakcji zazieleniania się i otwierania liścieni [35]. Wskazuje to na udział białka NDPK2 w wysokoenergetycznych reakcjach (R-HIR) rośliny na światło po-średniczone przez fitochrom B. Brak reakcji otwierania się liścieni i prostowania hypoktyla u tego mutanta w efekcie działania dalekiej czerwieni, świadczy także o udziale NDPK2 w wysokoenergetycznych reakcjach pośredniczonych przez fitochrom A (FR-HIR).

W komórce NDPK2 zlokalizowany jest na terenie jądra i cytoplazmy — w regionach otaczających chloroplasty, czyli w przedziałach, w których występuje również fitochrom.

III-3.4. Białko supresorowe fitochromu A — SPA1

Białko SPA1 (ang. Suppressor o/PhyA-105) zostało zidentyfikowane dzięki mutantowi Arabidopsis, który ulegał deetiolacji na ciągłym świetle dalekiej czerwieni — reakcji specyficznej dla fitochromu A [36]. Gen SPAl koduje białko o masie 114 kDa, posiadające cztery powtórzenia WD (Tryptofan — Asparaginian) w C-końcowej części, charakterystyczne dla białek wchodzących w interakcje z innymi białkami [37]. Region, w którym występują posiada wysokie podobieństwo sekwencji do represora fotomorfogenezy COP1, który podobnie jak inne czynniki, np. DET lub FUS powoduje represję genów, których ekspresja jest indukowana światłem [35, 38].

Poza domeną zawierającą powtórzenia WD, SPA1 posiada również domenę coiled-coil (solenoid) o podobnej funkcji leżącą po stronie N-końcowej.

Białko SPA 1 zawiera jednocześnie domeny, z których kilka jest charakterystycznych dla kinaz seryno-wo-treoninowych i tyrozynowych, w tym motyw wiążący mononukleotydy. Jednakże według Hoec-k e r ’ a i wsp. [37], SPA 1 nie posiada kilku kluczowych reszt aminokwasowych, niezmiennych wśród członków superrodziny kinaz białkowych, co może podważać pogląd, że SPAl jest klasyczną kinazą białkową.

W cząsteczce SPAl zidentyfikowano dwie sekwencje lokalizacji jądrowej (NLS), co jest zgodne z wynikami doświadczeń potwierdzających jądrową lokalizację tego białka [37]. Wynika z tego, że SPAl może bezpośrednio kontrolować ekspresję genów.

Poziom transkryptów SPAl podnosi się, gdy rosnące w ciemności siewki poddaje się działaniu czerwieni lub dalekiej czerwieni [37]. U mutanta pozbawionego genu PhyA nie obserwowano powiększenia się poziomu transkryptów. Doświadczenia na mutantach fitochromu B i mutantach podwójnych wskazują także na udział pozostałych fitochromów w kontroli transkrypcji SPAl [37].

Na podstawie uzyskanych wyników proponuje się mechanizm, w którym kluczowym etapem regulacji odpowiedzi rośliny na światło są specyficzne, indukowane przez PhyA, modyfikacje białka SPAl w efekcie których aktywowana jest jego funkcja repre-sorowa [37]. Alternatywnie, SPAl może regulować aktywność PhyA lub pośredniczyć w specyficznym dla PhyA szlaku transdukcji sygnałów. Możliwe jest też, że indukowany czerwienią wzrost poziomu transkryptów SPAl odgrywa ważną rolę w wyłączaniu PhyA ze szlaku sygnałowego prowadzącego od czerwieni, a tym samym nadaje specyficzną czułość fito-chromowi A na światło dalekiej czerwieni [37].

III-3.5. Białko FAR1

Na podstawie analizy zmutowanych roślin Arabidopsis thaliana zauważono, że niektóre z nich charakteryzowały się obniżoną wrażliwością na daleką czerwień, co nie było spowodowane niższym poziomem PhyA [39]. Mutanty te nazwano farl (ang.

189

POSTĘPY BIOCHEMII 47(2), 2001