Bílkoviny komplexu exocyst regulují přepravu látek ven z buňky. Podle nové studie rovněž spolupracují s proteiny zvanými MLO, čímž ovlivňují odolnost rostlin proti patogenům.

Odborníci z České republiky a Německa publikovali tento objev v prestižním časopise The Plant Cell. Jedním ze dvou sdílených hlavních autorů práce je George Caldarescu, doktorský student z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, a na počátku tohoto výzkumu stál během práce na doktorátu Ivan Kulich, také bývalý zaměstnanec našeho ústavu.

Český tým na Katedře experimentální biologie rostlin této fakulty vede profesor Viktor Žárský, zároveň pracující v našem ústavu v Laboratoři buněčné biologie, kterou založil a mnoho let vedl.

Nejrůznější patogenní bakterie a houby působí ve světovém měřítku 20% až 30% ztráty při pěstování plodin; k dalším asi 12 % ztrát dochází při skladování a transportu. Lepší než chemická ochrana jsou geny, které zajišťují odolnost (rezistenci) rostlin proti patogenům.

Geny MLO (mildew resistance locus O) jsou specifické pro rostliny. Mutace vedoucí ke ztrátě jejich funkce překvapivě způsobují u různých plodin skvělou rezistenci proti houbám ze skupiny padlí, aniž by významně snižovaly sklizeň. Do velmi nedávné doby nebylo známo, jak bílkoviny MLO, umístěné na buněčných membránách, vlastně fungují na molekulární úrovni.

Profesor Žárský a George Caldarescu. Foto Ali B. Yildiz

Skupina Viktora Žárského se rozhodla studovat proteiny MLO společně s týmem Ralpha Panstrugy z německých Cách v rámci dvoustranného projektu Grantové agentury ČR a německé grantové agentury DFG. Část výzkumu se uskutečnila také na Mikroskopickém pracovišti našeho ústavu.

Badatelé objevili dosud neznámou interakci a spolupráci bílkovin MLO s komplexem exocyst. Ten je důležitým regulátorem přepravy membránových váčků s bílkovinami (tedy sekrece bílkovin) na povrch buněk, a hraje zásadní roli také v obraně rostlin proti patogenům.

„Když detailně porozumíme molekulárním mechanismům, které se podílejí na ochraně plodin před původci chorob, budou moci naše poznatky využít šlechtitelé,“ uzavírá profesor Žárský.

Trichom vyrůstající z pokožky listu. Foto George Caldarescu

* * *

Citace článku:

Huebbers JW, Caldarescu GA, Kubátová Z, Sabol P, Levecque SCJ, Kuhn H, Kulich I, Reinstädler A, Büttgen K, Manga-Robles A, Mélida H, Pauly M, Panstruga R, Žárský V (2023): Interplay of EXO70 and MLO proteins modulates trichome cell wall composition and susceptibility to powdery mildew. The Plant Cell: koad319. https://doi.org/10.1093/plcell/koad319

Převzato z webu Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Autor původního textu Viktor Žárský, editace a doplňky pro web ÚEB Jan Kolář a Viktor Žárský.