Arabidopsis C2 domains와 phospholipids에 대한 상호 작용 연구

Abstract

생체막으로의 이동은 신호의 유발과 소포체의 이동에 매우 중요한 역할을 한다. 식물 내에 C2 domains은 lipid binding domains 중에 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 그럼에도 불구하고, 식물 내에 C2 domains에 대한 지식이 부족한 상황이다. 그래서 우리는 homology alignment를 기반으로 하는 SMART program으로 Arabidopsis에 있는 모든 putative C2 domain proteins을 찾아 냈다. 이들 중 대부분이 알려지지 않은 단백질이었고, 이 단백질들을 Arabidopsis C2 Domains 의 첫 자를 따서 ACD라 명명하였다. 우리는 ACDs의 lipid binding affinity를 SPR을 통하여 조사하였다. 더 나아가, 일반적인 C2 domains과는 다른 성질을 띄고 있는 ACD9의 PtdIns(3,4,5)P3 binding 능력을 증명하였다. ACD9은 Ca2+이 존재할 때 binding이 더 강해지므로, 식물체내에 signal에 의한 유도에 관련이 될 것이라 생각된다. 이로써 이제까지 밝혀지지 않았던, 식물체 내에 PtdIns(3,4,5)P3의 존재에 대해서도 간접적인 증거를 제시하게 되었다.

Membrane target of cytosolic protein is important for signal transduction and vesicles trafficking. The C2 domain is a majority lipid binding domains in plants. However, little is known about the membrane targeting properties of plant C2 domains. Thus, we built the model structures of all plant C2 domains by homology modeling and measured the membrane binding properties of those C2 domain that are predicted to bind the membrane by surface Plasmon resonance analysis. In this study, we measured the binding of 9 ACDs to various phosphoinositides and identified a C2 domain (ACD9) that specifically interacted with PIP3 in a Ca2+-dependent manner.