
近期,浙江省一本大学喻景权教授技术团队,朱常安医生在Plant Biotechnology Journal期刊上发表题为“ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato”的文章。该研究发现了在番茄耐旱过程中,乙烯响应因子(ERF.D2)的Ser-52位点被钙依赖性蛋白激酶27(CPK27)以ABA依赖性方式磷酸化,随后经历PUB22介导的泛素化降解。ERF.D2的降解导致JA生物合成基因(烯丙稀氧化物环化酶(AOC)和12-氧代植物二烯酸还原酶3(OPR3))的转录水平和内源性JA浓度升高,从而增强番茄的抗旱性。这些发现为理解ABA与JA在番茄抗旱过程中的协同作用机制提供了新视角。拜谱微生物为该研究成果提供了核蛋白互作组、磷硝化作用表达组检测分析服务。
日语宝贝标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文名字标题文字:ERF.D2通过协同调控脱落酸和茉莉酸负向调控番茄的抗旱性
客标准:浙江大学
探析建材:番茄蛋白冻干粉
拜谱展示技能:蛋清互作组、磷过酸体现组
技能路线地图:
设计后果
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调节番茄的耐旱性
融合ERF.D2敲除突然变化体(erf.d2)和过表示株系(OE-ERF.D2),旱灾解决后,erf.d2突然变化株伤害更轻,过表示株抗旱救灾效应减少(图1a)且离体叶尖具体表现更高一些的补充因为员工流失率(图1b)。用Y2H、co-IP、LCI等测试认定书,ERF.D2与CPK27直接性发生了之间效应,且ABA解决正相关改善互作挠度(图1c-e)。其次用离体可可降解测试和MG132治理和改善剂解决等测试认定书ABA用改善CPK27与ERF.D2的互作,提高网站ERF.D2经泛素化前提条件可可降解(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负监测番茄的耐旱性
02、CPK27磷过酸ERF.D2以操控其蛋清质安全性
鉴于CPK27具有蛋白激酶功能,免疫沉淀和Phos-tag免疫印迹实验表明,CPK27可使ERF.D2蛋白磷酸化,ABA可进一步提高ERF.D2的磷酸化水平(图2a-c)。将MBP-ERF.D2与His-CPK27进行体外磷酸化反应后进行磷碱化掩盖组分析。Ser-47和Ser-52被鉴定为潜在的磷酸化位点。点突变验证发现ERF.D2中的Ser-52是由CPK27磷酸化的主要位点(图2d),并且ERF.D2S52A的降解率显著降低(图2e-f)。
图2 CPK27磷过酸ERF.D2以调节其蛋清质平稳性
03、PUB22介导磷硝化作用ERF.D2的泛素化吸附
干旱胁迫下ERF.D2蛋白含量降低(图3a-b),且外源性ABA处理显著降低了ERF.D2蛋白水平(图3c-d)。通过淀粉酶互作组发现关键E3连接酶PUB22,PUB22突变体表现出更明显的抗旱敏感性,而且ERF.D2蛋白能通过ABA依赖性方式直接与PUB22相互作用。表达CPK27时,PUB22介导的ERF.D2泛素化作用显著增强,磷酸化模拟形式的ERF.D2S52D显示出更高的泛素化水平,而ERF.D2S52A时,PUB22介导的泛素化作用几乎完全被阻断(图3e-g)。抑制剂MG132处理,ERF.D2-GFP蛋白的积累量显著增加(图3i-j)。
图3 PUB22介导磷过酸的ERF.D2泛素化溶解
04、ERF.D2调节AOC和OPR3的表达方式,负自我调节发旱灾引导的茉莉酸动物制成
对ERF.D2突然变化株和比株采取7天发旱灾治疗,并采取转录组测序。在ERF.D2突然变化株中,有4713个DNA被调涨,42二十二个DNA被上涨(图4b)。进来115五类DNA只在ERF.D2突然变化株的发旱灾治疗中调涨(图4c),这个DNA含有于小伤口发生影响、茉莉酸制成、脂质基础代谢并且 茉莉酸发生影响等生物技术学过程中(图4d)。在与JA制成有关的的DNA中,AOC和OPR3的展现水平面比较明显优于同一DNA(图4e),并得出认证(图4f-g)。在以后调查中证明书了ERF.D2与AOC和OPR3无法子能够 功效。
图4 ERF.D2调节AOC和OPR3的形容,负调整长时间不降雨水的时候诱骗的茉莉酸动物人工
本文个人心得体会
本钻研表明了ERF.D2在ABA与JA旱情胁迫互作中的的关键枢纽站功效。ABA激活开通的CPK27介导的ERF.D2磷硝化的功效的过程,开展了其被PUB22泛素化的速率,大大减少其阻止茉莉酸怪物转化成的功效,以此增加番茄抗涝程度(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA调节作用草木抗旱救灾应激反应三维模型
拜谱总结ppt
本研究首次揭示了ERF.D2作为ABA与JA信号交叉的关键节点,阐明“ABA诱导ERF.D2磷酸化-泛素化降解-JA合成增强”的协同机制。该研究成果中拜谱生物体为其提供核蛋白互作组、磷碱化绘制组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的核蛋白质含量组学、体现组学、代谢率组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表。欢迎咨询!
参考资料医学文献:Zhu C, Li X, Zhang M, et al. ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato. Plant Biotechnol J. Published online May27, 2025. doi:10.1111/pbi.70157