دخالت متالوپروتئین MSD1 در مکانیسم مقاومت به شوری بوسیله میانکنش با SOS3

در بین تنش­های مختلف، تنش شوری تهدید بزرگی برای گیاه محسوب می­شود و مطالعه مکانیسم تحمل شوری در گیاه حائز اهمیت است. در یکی از مسیرهای تحمل شوری در گیاه مدل آرابیدوپسیس، پروتئین Salt Overly Sensitive3 (SOS3) که یک حسگر یونهای کلسیم و آغازگر مسیر تحمل شوری است با تشکیل کمپلکس SOS3-SOS2 موجب فعال سازی فرایندهای مختلف به منظور تحمل شوری می­شود. از سوی دیگر، رادیکال­های سوپراکسید که در تنش­های مختلف ازجمله تنش شوری تولید می­شود برای سلول مضر بوده و بایستی از بین بروند. چگونگی حذف این رادیکالهای سوپراکسید و حفظ سلول از آسیب­های اکسیداتیو در گیاهان مقاوم به شوری مشخص نیست. در این تحقیق، با کارگیری روش Yeast Two Hybrid System (Y2HS) و دوبل تراریزش مخمر Saccharomyces cerevisiae سویه­ AH109 با ناقلهای pGBT9-SOS3 و pGADT10-AtcDNA میانکنش­های پروتئینی SOS3 در میان کتابخانه cDNA آرابیدوپسیس جستجو گردید. از چهار کلنی بدست آمده در روی محیط کشت انتخابی  SD-AHWL استخراج DNA انجام و پس از تکثیر ناقل pGADT10-AtcDNA آنها در E. coli توالی­یابی صورت گرفت و در بانک اطلاعات آرابیدوپسیس BLAST شد. یکی از مهمترین میانکنش­های یافت شده مربوط به پروتئین Manganese Superoxide Dismutase 1 (MSD1) بود. MSD1 واکنش خنثی سازی رادیکال­های سوپراکسید برای حفاظت گیاه از آسیب­های اکسیداتیو ناشی از استرس­ها را به عهده دارد. میانکنش و  بکارگیری MSD1  توسط SOS3 در مسیر مقاومت به شوری موجب نجات گیاه از آسیب­های اکسیداتیو می­شود. در ادامه، میانکنش SOS3-MSD1 با جداسازی و همسانه سازی cDNA کامل MSD1 در ناقلهای دوبل هیبرید مخمر تایید شد. همچنین به کمک تکنیک GST-Pull Down نشان داده شد که پروتئین SOS3 تولید شده در باکتری از روی pGEX2TK-SOS3 و پروتئین نشاندار  MSD1تولید شده از روی pGBKT7-MSD1 بصورت مستقیم باهم میانکنش دارند. این اولین گزارش از برهمکنش مسیر تحمل به شوری (SOS3) با مسیر حذف یونهای مضر سوپراکسید (MSD1) می­باشد که مکانیسم مولکولی این دو مسیر را بهم مرتبط می­سازد.