В IGZ показали: белок COP1 арабидопсиса меняет форму при нагреве и служит температурным переключателем
Исследователи IGZ показали на арабидопсисе, что COP1 меняет конформацию при нагреве, и это определяет, насколько сильно проростки реагируют на тепло.
Исследователи Лейбницевского института садоводства (IGZ) в Гросберене (Германия) под руководством Филипа Виджа показали на модельном растении Arabidopsis thaliana, что белок COP1 регулирует собственную активность в зависимости от температуры, сообщает igzev.de. Работа выполнена совместно с Институтом молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка и Каролинским институтом и опубликована в журнале Cell в 2026 году. igzev.de
igzev.deigzev.deОткрыть источник ↗
COP1 — центральный регулятор передачи сигналов в растениях. Он объединяет сигналы света и температуры, связывается с другими белками и запускает их разрушение. Авторы применили молекулярные и биофизические методы и установили, что белок принимает две разные конформации.
Встроенная «блокировка» в самом белке
При более низких температурах COP1 находится преимущественно в закрытой, менее активной форме. Короткий участок на одном конце белка содержит две аминокислоты подряд — валин и пролин (VP). Этот участок может связываться с WD40-доменом, то есть с местом, с которым обычно взаимодействуют белки-мишени. Такое внутреннее взаимодействие работает как встроенная блокировка: другие белки, включая регулятор роста HY5, получают к сайту связывания меньше доступа.
При повышении температуры внутреннее взаимодействие ослабевает, и COP1 становится более открытым. Тогда он может связывать другие белки и помечать их для разрушения, количество мишеней вроде HY5 падает, а торможение роста снижается. igzev.de
igzev.deigzev.deОткрыть источник ↗ В изученных проростках при 27 °C количества HY5 было меньше, чем при 22 °C, а ключевые гены роста растяжением активировались сильнее. Микроскопия показала изменение формы COP1 в ответ на тепло, а молекулярно-динамические расчёты на суперкомпьютерах — как гибкая часть белка отходит при росте температуры.
Различия между видами растений
Исследователи целенаправленно изменяли VP-мотив и силу его связи с WD40-доменом. Это меняло температуры, при которых COP1 становится активным, и силу реакции растений на разницу температур. Природные вариации аминокислотной последовательности COP1 также оказались связаны с изменённой температурной реакцией.
При сравнении белка у разных видов выяснилось, что COP1 растений из более прохладных климатических зон гибче и сильнее реагирует на изменения температуры, чем у растений из более тёплых регионов. Изменение гибкости COP1 также меняло силу реакции. Авторы заявляют, что механизм мог бы стать отправной точкой для целенаправленного изменения температурных реакций у культурных растений, но можно ли и как это применить, ещё предстоит выяснить.
