A receptor-channel trio conducts Ca(2+) signalling for pollen tube reception.
A receptor-channel trio conducts Ca(2+) signalling for pollen tube reception.
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DOI：
10.1038/s41586-022-04923-7
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发表时间：
2022-07
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Luan, Sheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gao, Qifei;Wang, Chao;Xi, Yasheng;Shao, Qiaolin;Li, Legong;Luan, Sheng
在开花植物中，花粉管和胚珠中助细胞之间的精确信号启动受精。当花粉管到达胚珠时，助细胞中的Ca ~（2+）浓度升高，导致花粉管破裂和精子释放。这一过程被称为花粉管接收，需要拟南芥中三个协同表达基因的作用，包括编码受体样激酶（RLK）的FERONIA（FER），糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定蛋白的LORELEI（LRE）和未知功能的跨膜蛋白的NORTIA（NTA）。虽然遗传分析将这三个参与者置于同一途径中，但仍然不知道它们如何共同作用以实现协同花粉管通信。我们确定了快速碱化因子（RALF）家族的两个花粉管衍生的小肽作为FER-LRE共受体的配体，FER-LRE共受体反过来将NTA招募到质膜。我们发现，NTA作为一个钙调素门控的钙通道所需的钙尖峰的助细胞。我们进一步重建了FER-LRE感知花粉管衍生肽激活NTA钙通道并启动钙尖峰（花粉管接收的第二信使）的生化途径。因此，FER-LRE-NTA三人组在雌性细胞中形成了一种以前未预料到的受体通道复合物，以识别雄性信号并触发受精过程。
Precise signaling between pollen tubes and synergid cells in the ovule initiates fertilization in flowering plants. The arrival of pollen tube to the ovule triggers Ca2+ spiking in the synergids that induce pollen tube rupture and sperm release. This process, named pollen tube reception, entails action of three synergid-expressed genes in Arabidopsis, including FERONIA (FER) encoding a receptor-like kinase (RLK), LORELEI (LRE) for a glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored protein, and NORTIA (NTA) for a transmembrane protein of unknown function. While genetic analyses have placed these three players in the same pathway, it remains unknown how they work together to enable synergid-pollen tube communication. We identified two pollen-tube-derived small peptides of the rapid alkalinization factor (RALF) family as ligands for the FER-LRE co-receptor that in turn recruited NTA to the plasma membrane. We revealed that NTA functioned as a calmodulin-gated Ca2+ channel required for calcium spiking in the synergid. We further reconstituted the biochemical pathway in which FER-LRE perceived pollen tube-derived peptides to activate the NTA calcium channel and initiate calcium spiking, a second messenger for pollen tube reception. The FER-LRE-NTA trio thus formed a previously unanticipated receptor-channel complex in the female cell to recognize male signals and trigger fertilization process.
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影响因子：
64.5
作者：
Hwang JY;Mannowetz N;Zhang Y;Everley RA;Gygi SP;Bewersdorf J;Lishko PV;Chung JJ
通讯作者：
Chung JJ
DOI：
10.1126/science.1244454
发表时间：
2014-01-24
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Haruta M;Sabat G;Stecker K;Minkoff BB;Sussman MR
通讯作者：
Sussman MR
影响因子：
11.6
作者：
Chen, Zhongying;Noir, Sandra;Jones, Alan M.
通讯作者：
Jones, Alan M.
拟南芥花粉管完整性和精子释放受 RALF 介导的信号调节
DOI：
10.1126/science.aao3642
发表时间：
2017-12-22
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Ge Z;Bergonci T;Zhao Y;Zou Y;Du S;Liu MC;Luo X;Ruan H;García-Valencia LE;Zhong S;Hou S;Huang Q;Lai L;Moura DS;Gu H;Dong J;Wu HM;Dresselhaus T;Xiao J;Cheung AY;Qu LJ
通讯作者：
Qu LJ
影响因子：
30.8
作者：
Consonni, Chiara;Humphry, Matthew E.;Panstruga, Ralph
通讯作者：
Panstruga, Ralph