Кіріспе
Өсімдіктердегі фоторецепторлы ақуыздар класы. Фототропиндер – көк жарыққа сезімтал фоторецепторлы ақуыздар (нақтырақ айтқанда, флавопротеиндер), олар көптеген түрдегі балдырлар, саңырауқұлақтар және жоғары сатыдағы өсімдіктерде фототропизм реакцияларын қамтамасыз етеді. Фототропиндер өсімдік жапырақтарының барлық бөлігінде кездеседі. Криптохромдар мен фитохромдармен бірге, олар өсімдіктерге жарық ортасына жауап ретінде өсуін өзгертуге мүмкіндік береді. Фототропиндер көк жарыққа ұшырағанда, өсімдік жасушаларының функцияларын әртүрлі жолдармен өзгертетін сигналдық жолдарды іске қосады. Фототропиндер өсімдіктердегі фототроптық сезім жүйесінің құрамына кіреді, бұл өсімдіктерде әртүрлі орталық шарттарға реакция тудырады. Фототропиндер сабақтың жарыққа қарай иілуіне және жапырақ тілікшелерінің (стомата) ашылуына себеп болады. Сонымен қатар, фототропиндер криптохромдар белсендірілгенге дейін көк жарықта сабақтың өсуінің бастапқы өзгерістерін қамтамасыз етеді. Фототропиндер жасушадағы белгілі бір мРНК-ның көк жарық арқылы тұрақсыздануына да қатысады. Фототропиндер сондай-ақ хлоропластардың жасуша ішіндегі қозғалысын реттейді, әсіресе хлоропластардың жарықтан аулақ болуын. Бұл аулақ болудың қарқынды жарықтан зақымданудан қорғау функциясын атқарады деп есептелген, бірақ басқа зерттеулер бұл реакцияның негізгі мақсаты – жоғары жарық жағдайында жарықтың мезофилл қабаттарына тереңірек енуін қамтамасыз ету екенін көрсетеді. Фототропиндер жапырақ тілікшелерінің ашылуы үшін де маңызды болуы мүмкін.
Phototropins are blue light photoreceptor proteins (more specifically, flavoproteins) that mediate phototropism responses across many species of algae, fungi and higher plants. Phototropins can be found throughout the leaves of a plant. Along with cryptochromes and phytochromes they allow plants to respond and alter their growth in response to the light environment. When phototropins are hit with blue light, they induce a signal transduction pathway that alters the plant cells' functions in different ways. Phototropins are part of the phototropic sensory system in plants that causes various environmental responses in plants. Phototropins specifically will cause stems to bend towards light and stomata to open. In addition phototropins mediate the first changes in stem elongation in blue light prior to cryptochrome activation. Phototropins are also required for blue light mediated transcript destabilization of specific mRNAs in the cell. Phototropins also regulate the movement of chloroplasts within the cell, notably chloroplast avoidance. It was thought that this avoidance serves a protective function to avoid damage from intense light, however an alternate study argues that the avoidance response is primarily to increase light penetration into deeper mesophyll layers in high light conditions. Phototropins may also be important for the opening of stomata.
Фермент белсенділігі
Фототропиндер екі ерекше жарық, оттегі немесе кернеумен реттелетін доменге (LOV1, LOV2) ие, олардың әрқайсысы флавин мононуклеотидімен (FMN) байланысады. FMN қараңғыда LOV доменімен ковалентті емес байланыста болады, бірақ тиісті жарыққа ұшырағанда ковалентті байланысқа түседі. Фототропиндердің ферменттің әртүрлі жерлерінде автофосфорилирлеуге түсетінін көрсететін дәлелдер де бар. Бір зерттеуде плазмалық мембранадағы фототропиндер фототропизмде, жапырақтарды жазуда, саңылауларды ашуда және хлоропласттардың қозғалысында қатысатыны анықталды, ал хлоропласттардағы фототропиндер саңылауларды ашуға және хлоропласттардың қозғалысына тек ішінара ғана әсер етеді, бұл ақуыздың жасушадағы орналасуы оның сигналдық функциясында да рөл атқаратынын көрсетеді.