Различные роли субъединиц α и β гетеротримерного G-белка в сигнализации и гибели клеток при оксидативном стрессе Arabidopsis в ответ на озон

Растения Arabidopsis thaliana с нулевыми мутациями в генах, кодирующих α- и β-субъединицы единственного гетеротримерного G-белка, соответственно менее и более чувствительны к повреждению O3 по сравнению с растениями дикого типа Columbia-0. Первый пик бимодального оксидативного всплеска, вызываемого O3 у растений дикого типа, практически полностью отсутствует в обоих мутантах. Поздний пик нормален у растений, лишённых белка Gbeta, но отсутствует у растений, лишённых белка Galpha. Эндогенные реактивные формы кислорода (ROS) впервые обнаруживаются в хлоропластах замочных клеток эпидермиса листа. Производство ROS в соседних клетках инициируется внеклеточными ROS-сигналами, продуцируемыми мембраносвязанными NADPH-оксидазами замочных клеток, кодируемыми генами AtrbohD и AtrbohF. Поздняя компонента оксидативного всплеска, ассоциированная с повреждением тканей, требует только белка Galpha и возникает из множества клеточных источников. Ранняя компонента оксидативного всплеска, происходящая преимущественно из хлоропластов, требует сигналинга через гетеротример (или комплекс Gbetagamma) и отделима от Galpha-опосредованной активации мембраносвязанных NADPH-оксидаз, необходимых как для межклеточной сигнализации, так и для гибели клеток.