Como as proteínas das plantas são ativadas?
A separação de fases é uma forma eficaz de aumentar a atividade enzimática
Os cientistas se propuseram a descobrir como uma classe de receptores imunológicos de plantas são ativados - Foto: Pixabay
Em um novo estudo publicado na revista Nature, pesquisadores liderados por Jijie Chai, da Universidade Westlake, na China, e Jane Parker e Paul Schulze-Lefert, do Instituto Max Planck para Pesquisa de Melhoramento de Plantas, em Colônia, Alemanha, demonstraram que uma importante classe de proteínas imunológicas precisa se condensar em gotículas para serem ativadas e proteger as plantas contra infecções.
Os cientistas se propuseram a descobrir como uma classe de receptores imunológicos de plantas, chamados receptores Toll/Interleucina-1 (TIR), e os receptores de repetição rica em leucina (NLR) de ligação a nucleotídeos (TNLs), são ativados. Os TNLs são definidos pela presença de um domínio TIR, um módulo proteico antigo que desempenha funções na imunidade, mas normalmente dependem de domínios adicionais para reconhecer moléculas derivadas de patógenos invasores e serem ativados.
O domínio TIR atua como uma enzima, consumindo substratos importantes para o metabolismo energético das células hospedeiras. Os TNLs ativados frequentemente desencadeiam a morte celular no local da infecção, como uma resposta protetora para a planta inteira.
Além dos TNLs típicos, as plantas também possuem TNLs truncados, conhecidos como proteínas do domínio TIR, que carecem dos elementos que reconhecem os invasores, mas ainda assim promovem a morte celular e protegem as plantas contra infecções. Embora se soubesse que esses TNLs truncados gostam de interagir quando ativados e funcionam como enzimas para propagar a resposta imune, ainda não estava claro como isso ocorria.
Os pesquisadores descobriram que, à medida que as concentrações das proteínas do domínio TIR aumentam dentro das células vegetais, elas se separam em gotículas, semelhantes a óleo na água, uma característica típica das proteínas que interagem entre si. Essas gotículas desencadeiam a resposta de morte celular relacionada ao sistema imunológico. Além disso, essas estruturas não são estáticas, com as proteínas do domínio TIR movendo-se constantemente para dentro e para fora das gotículas.
A separação de fases é uma forma eficaz de aumentar a atividade enzimática, concentrando e organizando conjuntos enzimáticos. Embora a formação de tais condensados seja comum para proteínas imunológicas animais, e se saiba que o fenômeno é importante para as respostas imunológicas das plantas, não estava claro o motivo.
Além de fornecer insights fundamentais sobre como as moléculas imunes das plantas são ativadas, a descoberta do mecanismo baseado na separação de fases para a ativação de proteínas do domínio TIR pode ter implicações significativas para a compreensão de como os diferentes ramos da imunidade das plantas se comunicam entre si.
