Протеинкиназа SnRK1A играет ключевую роль в передаче сахарного сигнала при прорастании семян и росте проростков риса

Сахара подавляют экспрессию альфа-амилазы в прорастающих зародышах и клеточных культурах риса (Oryza sativa) через сахарочувствительный комплекс (SRC) в промоторах генов альфа-амилазы и взаимодействующий с ним транскрипционный фактор MYBS1. Протеинкиназа Snf1 необходима для снятия репрессии генов, подавляемых глюкозой, у дрожжей. В настоящем исследовании изучали роль ортолога дрожжевой Snf1 у риса — SnRK1 — в передаче сахарного сигнала и росте растений. Анализы транзиентной экспрессии в зародышах риса показали, что SnRK1A и SnRK1B действуют выше по каскаду и ослабляют репрессию глюкозой промоторов SRC генов MYBS1 и alphaAmy3. Обе формы SnRK1 содержат N-концевые киназные домены, выполняющие функцию активаторов, и C-концевые регуляторные домены, действующие как доминантно-негативные регуляторы SRC. Накопление и активность SnRK1A регулировались сахарами на посттранскрипционном уровне, причем SnRK1A снимала репрессию глюкозой специфически через TA-бокс в SRC. Подход с использованием трансгенной РНК-интерференции показал, что SnRK1A также необходима для активации экспрессии MYBS1 и alphaAmy3 в условиях голодания по глюкозе. Были получены два мутанта SnRK1 — snrk1a и snrk1b — и дополнительно изучены функции обеих форм SnRK1. Наши исследования показали, что SnRK1A является важным промежуточным звеном каскада передачи сахарного сигнала, функционирует выше взаимодействия MYBS1 с SRC alphaAmy3 и играет ключевую роль в регуляции прорастания семян и роста проростков риса.