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Die Mitogen-aktivierte Protein-Kinase (MAPK)-Kaskade ist ein evolutionär konzerviertes Signaltransduktionsmodul, das an der Übertragung extrazellulärer Signale an den Zellkern zur angemessenen zellulären Anpassung beteiligt ist. Diese Kaskade besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten: einer MAPK-Kinase-Kinase (MAPKKK), einer MAPK-Kinase und einer MAPK, die durch das Ereignis der Phosphorylierung miteinander verbunden sind. Hier berichten wir über die Charakterisierung einer MAPKKK, ABA-EMPFINDLICHE PROTEIN-KINASE1 (AIK1), die die Abscisinsäure (ABA)-Reaktionen in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) reguliert. T-DNA-Insertionsmutanten von AIK1 zeigten Unempfindlichkeit gegenüber ABA sowohl in Bezug auf das Wurzelwachstum als auch auf die stomatale Reaktion. AIK1 wirkt in ABA-Reaktionen durch Regulation der Wurzelzellteilung und -elongerung sowie der stomatale Reaktionen. Die Aktivität von AIK1 wird durch ABA in Arabidopsis und Tabak (Nicotiana benthamiana) induziert, und die Arabidopsis-Proteinphosphatase vom Typ 2C, ABI1, ein negativer Regulator der ABA-Signalübertragung, beschränkt die Aktivität von AIK1 durch Dephosphorylierung. Die Bimolekulare-Fluoreszenz-Komplementierungsanalyse zeigte, dass MPK3, MPK6 und AIK1 mit MKK5 interagieren. Die Einzelmutanten-Keimlinge von mpk6 und mkk5 haben ähnliche Phänotypen wie aik1, aber mkk4 nicht. AIK1 wurde im Zytoplasma lokalisiert und konnte MKK5 durch Proteinphosphorylierung aktivieren, was ein von ABA aktivierter Prozess war. Konstitutiv aktive MKK5 in aik1-Mutantenkeimlingen ergänzt den ABA-unempfindlichen Wurzelwachstumsphänotyp von aik1. Die Aktivität von MPK6 wurde durch ABA in Wildtyp-Keimlingen erhöht, aber ihre Aktivierung durch ABA war in aik1 und aik1 mkk5-Mutanten beeinträchtigt. Diese Ergebnisse deutet deutlich darauf hin, dass die AIK1-MKK5-MPK6-Kaskade in der ABA-Regulation des primären Wurzelwachstums und der stomatale Reaktion funktioniert.
Li et al. (Freitag) untersuchten diese Frage.