2023年12月28日,麻省大学的研究人员在Cell发表题为Extracellular pectin-RALF phase separation mediates FERONIA global signaling function的文章。
FER及其共受体LLG1(LORELEI-LIKE糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白[GPI-AP]1)深刻影响了整个植物生命周期的广泛过程。与它们的肽配体快速碱化因子(RALF)一起发挥作用, RALF-FER-LLG1信号模块与生长调节有关,并与多种主要激素调节过程交叉,和对环境胁迫的反应,如高盐度、高光和病原体。
FER细胞质结构域直接与鸟嘌呤交换因子相互作用,激活RAC/ROP(植物的RHO GTP酶),并发出烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶依赖性活性氧(ROS)产生的信号。与动物和酵母中的RHO GTP酶类似,RAC/ROP是控制植物中众多信号通路的主要分子开关,ROS是无处不在的第二信使。这种核心的FER-LLG1-RAC/ROP-ROS信号通路允许广泛的功能多样化,从极化细胞生长到雄性-雌性相互作用。FER还影响细胞质和细胞核途径的复杂网络,包括由光敏色素控制的过程,光敏色素是生长和发育的光感受器和关键调节器。然而,关于FER-LLG1如何实现其广泛功能范围的总体观点尚不清楚。
该研究证明RALF与细胞壁多糖果胶结合。它们相分离并将FER和LLG1募集到果胶-RALF-FER-LLG1缩合物中,以启动RALF触发的细胞表面反应。研究人员进一步表明,两个经常遇到的环境挑战,即升高的盐度和温度,触发了RALF-果胶相分离、混杂的受体聚集和大量的内吞作用,这一过程对于从应激诱导的生长停滞中恢复至关重要。该研究的结果支持RALF果胶相分离介导细胞外骨架机制,广泛激活FER-LLG1依赖性细胞表面反应,介导FER在植物生长和存活中的整体作用。