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Trockenstress ist eine häufige abiologische Herausforderung, die das Pflanzenwachstum und die -entwicklung tiefgreifend beeinflusst. Als sessile Organismen sind Pflanzen auf verschiedene physiologische und morphologische Anpassungen angewiesen, um mit trockenen Bedingungen zurechtzukommen. Die CIPK (Calcineurin B-ähnliche Protein-interagierende Proteinkinase) Familienproteine spielen eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung der Pflanzenreaktionen auf abiologischen Stress durch Modulation von zellulären Membranevents über den CBL-CIPK-Komplex. Berichte, die die Regulation von nicht-membranären Ereignissen durch die CIPKs dokumentieren, sind jedoch selten. In dieser Studie entdeckten wir ein neuartiges subzelluläres Lokalisierungsmuster des AtCIPK20-Proteins aus Arabidopsis, insbesondere an kortikalen Mikrotubuli (cMT), das sich von zuvor berichteten Lokalisierungsmustern der Pflanzen-CIPKs unterscheidet. AtCIPK20 reguliert den ABA-induzierten Verlust der cMT-Organisation in Schließzellen, wodurch die Stomata-Schließung erleichtert, der Wasserverlust der Blätter gemildert und die Pflanzen vor Trockenstress in Arabidopsis geschützt werden. Die C-terminale regulatorische Domäne von AtCIPK20 bestimmt dessen cMT-Zielansteuerung, während die Interaktion von AtCIPK20 mit seinen CBL-Partnern diese Lokalisierung stört. Bemerkenswerterweise ist das cMT-Zielansteuerungsmerkmal von AtCIPK20 nicht exklusiv, da mehrere andere CIPK-Mitglieder in Arabidopsis, Mais und Reis ähnliche Lokalisierungsmuster aufweisen. Diese Ergebnisse erweitern unser aktuelles Verständnis der Rolle der Pflanzen-CIPK-Mitglieder in der Widerstandsfähigkeit gegenüber abiologischem Stress und deuten darauf hin, dass zukünftige Untersuchungen der molekularen Funktionen von CIPK eine umfassendere Perspektive einnehmen sollten.
Li et al. (Tue,) untersuchten diese Frage.