Mitogen Activated Protein Kinases (MAPKs) in Plants

Abstract

Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades play roles in signal transduction of eukaryotes, including yeasts, animals and plants. MAPKs are encoded by a large family of serine:threonine protein kinases. Distinct MAPK pathways (MAPK, MAPKK, MAPKKK) are regulated by different extracellular stimuli and lead to a cellular response by transducing the signals to the relevant metabolic pathways. Because of their sessile habit, plants are exposed to a variety of environmental stresses, such as changes in temperature, drought, radiation and wind. In plants there is evidence for MAPKs playing a role in the signaling of abiotic stresses, pathogens and plant hormones. Molecular and biochemical studies using specifi c antibodies to particular MAPKs have revealed that MAPK activation correlates with stimulatory treatments such as pathogen infection, wounding, low temperature, drought, hyper- and hypo-osmolarity, high salinity, touch, and reactive oxygen species. It is known that there are numerous of plant MAPK enzymes proportional to the diversity of stimuli. Although studies have been undertaken intensively on the plant MAPK pathways, working mechanisms of many MAPK enzymes need to be elucidated

Özet

Mitojenler tarafından aktive edilen protein kinaz (MAPK) sinyal yolları maya, hayvan ve bitkiler dahil tüm ökaryotik organizmalarda sinyal iletiminde rol oynarlar. MAPK’lar büyük bir serin:treonin:kinaz ailesi tarafından kodlanır. MAPK sinyal yolu enzimleri (MAPK, MAPKK, MAPKKK) hücre dışından gelen farklı uyarıcılarla düzenlenir ve hücre içinde ilgili metabolik yollara sinyalleri ileterek hücresel cevabın oluşmasına neden olurlar. Bitkiler doğaları gereği hareketsizdirler ve dolayısıyla sıcaklık değişimleri, kuraklık, radyasyon ve rüzgâr gibi çok çeşitli çevresel streslere maruz kalmaktadır. Bitkilerde MAPK’ların abiyotik stres, patojen ve bitki hormonlarının bildiriminde rol oynadığı kanıtlanmıştır. Belirli MAPK’lara özel antikorların kullanıldığı moleküler ve biyokimyasal çalışmalarla MAPK aktivasyonunun patojen enfeksiyonu, yaralanma, düşük ısı, kuraklık, yüksek ve düşük ozmolarite, yüksek tuz, temas ve reaktif oksijen türleri gibi uyarıcılarla ilişkili olduğu gösterilmiştir. Uyarıcı sayısının farklılığı ile orantılı olarak bitkilerde MAPK enzimlerinin çok çeşitli olduğu da bilinmektedir. Bitkilerde MAPK sinyal yolları hakkında yoğun araştırmalar yapılmasına rağmen, çalışma mekanizması açıklanmamış birçok MAPK enzimi bulunmaktadır