Abstract
In all eukaryotic cells, a membrane-trafficking system connects the post-Golgi organelles, such as the trans-Golgi network (TGN), endosomes, vacuoles, and the plasma membrane. This complex network plays critical roles in several higher-order functions in multicellular organisms. The TGN, one of the important organelles for protein transport in the post-Golgi network, functions as a sorting station, where cargo proteins are directed to the appropriate post-Golgi compartments. Unlike its roles in animal and yeast cells, the TGN has also been reported to function like early endosomal compartments in plant cells. However, the physiological roles of the TGN functions in plants are not understood. Here, we report a study of the SYP4 group (SYP41, SYP42, and SYP43), which represents the plant orthologs of the Tlg2/syntaxin16 Qa-SNARE (soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor) that localizes on the TGN in yeast and animal cells. The SYP4 group regulates the secretory and vacuolar transport pathways in the post-Golgi network and maintains the morphology of the Golgi apparatus and TGN. Consistent with a secretory role, SYP4 proteins are required for extracellular resistance responses to a fungal pathogen. We also reveal a plant cell-specific higher-order role of the SYP4 group in the protection of chloroplasts from salicylic acid-dependent biotic stress
چکیده
در سلول های یوکاریوتی، یک سیستم ترافیک غشایی اندامک های ثانویه گلژی، از جمله شبکه ترانس گلژی (TGN)، اندوزوم ها، واکوئلها، و غشای پلاسمایی را به هم وصل می کند. این شبکه پیچیده نقش حیاتی در چندین عملکرد در مراتب بالاتر در موجودات چند سلولی ایفا می کند. TGN یکی از مهمترین اندامک ها برای انتقال پروتئین در شبکه ترانس گلژی، به عنوان یک ایستگاه دسته بندی و انتقال، عمل می کند که محموله های پروتئینی را به اندامک های بعد از گلژی انتقال میدهد. برخلاف نقش آن در سلولهای حیوانی و مخمر، گزارش شده است که TGN نیز همانند اندامکهای اندوزومهای اولیه در سلولهای گیاهی عمل میکند. در اینجا، ما مطالعهای بر گروه SYP4 (SYP41، SYP42 و SYP43) را گزارش کردیم که نماینده اورتولوگهای گیاهی Tlg2/syntaxin Qa-SNARE (گیرنده پروتئینی فاکتور اتصالی محلول حساس به N-اتیلامید) است و روی TGN در سلولهای مخمر و حیوانات قرارگرفته است. گروه SYP4 مسیرهای انتقال واکوئلی و ترشحی را در شبکه پس-گلژی تنظیم میکند و ریختشناسی دستگاه گلژی و TGN را حفظ میکند. به طور سازگار با نقش ترشحی، پروتئینهای SYP4 برای پاسخهای مقاومت خارج سلولی به یک پاتوژن قارچی لازم هستند. ما همچنین یک نقش با مرتبه بالاتر و مخصوص به سلولهای گیاهی را برای گروه SYP4 در حمایت از کلروپلاست ها از تنش زیستی وابسته به سالیسیلیک اسید را آشکار ساختیم.