Chez les plantes, la signalisation calcique joue un rôle crucial dans la régulation de divers processus physiologiques, notamment la croissance et le développement. La calmoduline (CaM) est une protéine liant le calcium qui agit comme une plaque tournante centrale, décodant les signaux calciques et les traduisant en réponses cellulaires spécifiques. La CaM interagit avec un large éventail de protéines cibles, y compris un groupe connu sous le nom de protéines liant la calmoduline (CBP). L’une de ces CBP est une protéine kinase appelée protéine kinase 23 interagissant avec le CBL (CIPK23).

CIPK23 est une sérine/thréonine protéine kinase impliquée dans la régulation de la croissance et du développement des plantes. Il est particulièrement important pour contrôler la division et l’élongation cellulaire, essentiels à la croissance des plantes. L'activité de CIPK23 est étroitement régulée par les niveaux de calcium et son interaction avec la CaM.

Lorsque les niveaux de calcium augmentent dans les cellules végétales, CaM se lie à CIPK23, provoquant un changement conformationnel qui active la kinase. Le CIPK23 activé phosphoryle ensuite diverses protéines cibles en aval, initiant une cascade de signalisation qui conduit finalement à des modifications de l'expression des gènes et des réponses physiologiques.

L’une des cibles clés du CIPK23 est une hormone végétale appelée brassinostéroïde (BR). Les BR sont essentiels à la croissance et au développement des plantes et jouent un rôle essentiel dans la régulation de l’élongation cellulaire. CIPK23 phosphoryle une protéine spécifique appelée kinase 1 associée à BRI1 (BAK1), qui est un composant de la voie de signalisation BR.

En phosphorylant BAK1, CIPK23 améliore la signalisation BR, entraînant une augmentation de l'élongation cellulaire et de la croissance des plantes. Cela démontre comment CIPK23 agit comme un pont moléculaire entre la signalisation du calcium et l'action des hormones végétales, permettant aux plantes d'intégrer ces signaux pour réguler la croissance et le développement.

De plus, il a été constaté que CIPK23 interagit avec d'autres protéines et composants de signalisation dépendants du calcium, suggérant son implication dans des processus cellulaires supplémentaires au-delà de la signalisation BR. Comprendre les mécanismes complexes de la régulation de CIPK23 et ses interactions avec la CaM et d'autres protéines fournit des informations précieuses sur la façon dont les plantes perçoivent et répondent aux signaux calciques pour contrôler la croissance et le développement.