A species-specific functional module controls formation of pollen apertures.
A species-specific functional module controls formation of pollen apertures.
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DOI：
10.1038/s41477-021-00951-9
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
18
通讯作者：
Dobritsa AA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee BH;Wang R;Moberg IM;Reeder SH;Amom P;Tan MH;Amstutz K;Chandna P;Helton A;Andrianova EP;Zhulin IB;Dobritsa AA
花粉孔是一个有趣的模式，专门的质膜域的形成。植物特异性蛋白INP1在拟南芥、水稻和玉米等远亲物种中充当关键的孔径因子。虽然INP1同源基因可能在整个开花植物中发挥类似的作用，但它们显示出显着的序列差异，并且通常不能相互取代，这表明INP1可能需要物种特异性伴侣。在这里，我们提出了一个新的孔径因子，INP2，它满足的标准是一个物种特异性的合作伙伴INP1。这两种INP蛋白显示出相似的结构特征，包括植物特异性DOG1结构域，相似的表达模式和突变表型，以及共同进化的迹象。这些蛋白质以物种特异性的方式相互作用，并且当两者都表达时可以恢复异源系统中的孔，但当单独表达时则不能。我们的研究结果表明，INP蛋白形成了一个物种特异性的功能模块，构成了花粉孔的形成。
Pollen apertures are an interesting model for the formation of specialized plasma-membrane domains. The plant-specific protein INP1 serves as a key aperture factor in such distantly related species as Arabidopsis, rice, and maize. Although INP1 orthologs likely play similar roles throughout flowering plants, they show significant sequence divergence and often cannot substitute for each other, suggesting that INP1 might require species-specific partners. Here, we present a new aperture factor, INP2, which satisfies the criteria for being a species-specific partner for INP1. Both INP proteins display similar structural features, including the plant-specific DOG1 domain, similar patterns of expression and mutant phenotypes, as well as signs of co-evolution. These proteins interact with each other in a species-specific manner and can restore apertures in a heterologous system when both are expressed, but not when expressed individually. Our findings suggest that the INP proteins form a species-specific functional module that underlies formation of pollen apertures.
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