Een eiwit dat de eenvoudige chemische choline transporteert, speelt een belangrijke rol bij de handel in blaasjes, ionenhomeostase, en groei en ontwikkeling in planten, volgens twee nieuwe onderzoeken die op 28 december in het open-accesstijdschrift worden gepubliceerd PLOS Biologie , door Dai-Yin Chao van de Shanghai Institutes for Biological Sciences, China, en Sheng Luan van de Universiteit van Californië, Berkeley, en collega's.

het eiwit, genaamd choline transporter-achtige 1 (CTL1), was eerder geïdentificeerd als essentieel voor de vorming van zeefplaten, celwandperforaties die de doorgang van materialen in plantenfloëem reguleren. Maar het mechanisme van zijn functie, en of het een andere rol speelde in planten, onbekend was. Chao en collega's vonden CTL1 tijdens het screenen op genen die de ionenhomeostase in de modelplant regelen, Arabidopsis thaliana. Ze ontdekten dat verlies van CTL1 in de wortel leidde tot ionenverstoringen in bladeren, en vervormingen in plasmodesmata, een soort intercellulair kanaal, in de wortel. CTL1-mutatie veranderde ook de distributie van ionentransporters, die, gecombineerd met eerder werk om CTL1 te lokaliseren naar het trans-Golgi-netwerk, leidde ertoe dat de auteurs onderzochten of CTL1 een directe rol speelde bij de handel in blaasjes. Zowaar, ze toonden aan dat verlies van CTL1 de lokalisatie van meerdere eiwitten verstoorde, inclusief een auxinetransporter - auxine is het belangrijkste groeihormoon in planten.

Luan en collega's begonnen met het in kaart brengen van de distributie van CTL1 in Arabidopsis, en ontdekte dat het alomtegenwoordig was, maar het hoogst was waar auxine het hoogst was:in de groeitoppen, in het vaatweefsel, en in de "apicale haak" waarmee zaailingen worden geleid terwijl ze door de grond omhoogduwen. intracellulair, ook zij ontdekten dat CTL1 gelokaliseerd was op het trans-Golgi-netwerk, en leek de handel van en naar het plasmamembraan te beheersen; merkten de auteurs op dat zonder CTL1, auxinetransporters werden verkeerd geadresseerd, en de plant vertoonde de klassieke tekenen van auxineverlies, inclusief gebrek aan celverlenging.

Chao toonde ook aan dat een teveel aan choline endocytose remde, het nabootsen van de effecten van CTL1-verlies en suggereren dat een cruciale CTL1-functie is om choline in endosomen op te slaan. Ze suggereren dat het laag houden van de cholinespiegels buiten de endosomen de activiteit van een enzym bevordert, fosfolipase D, die meerdere lipiden splitst en, door dit te doen, heeft een direct effect op de vesikellipidesamenstelling en dus de bestemming. Bij dit model is verlies van CTL1 verhoogt choline, die het enzym remt, het veranderen van vesikellipiden, en uiteindelijk de blaasjes verkeerd richten, wat de meervoudige effecten van CTL1-mutatie zou verklaren, inclusief iononevenwichtigheden, plasmodesmata-defecten, en auxine mislokalisatie.

CTL1 wordt ook gevonden in dierlijke cellen, Chao merkte op, en dus concludeerde de studie dat "het karakteriseren van CTL1 als een nieuwe regulator van eiwitsortering onderzoekers in staat kan stellen niet alleen ionhomeostase in planten te begrijpen, maar ook de handel in blaasjes in het algemeen."