
近期,上海大学时喻景权院士评选管理团队,朱常安教授在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。拜谱生物体为该研究成果提供了球蛋白互作组、磷酸性反应突显组检测分析服务。
英文字母标题文字:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文名字网站标题: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
雇主公司:浙江大学
学习原料:番茄蛋白冻干粉
拜谱打造技术水平:蛋白酶互作组、磷酸性反应淡化组
技术设备自驾路线:
实验最后
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调节作用番茄的耐旱性
构筑ERF.D2敲除基因突变率体(erf.d2)和过表明方法株系(OE-ERF.D2),旱涝整理后,erf.d2基因突变率株软组织损伤更轻,过表明方法株抗旱救灾工作能力下降(图1a)且离体茶叶现象高的的水分匮乏率(图1b)。可以在Y2H、co-IP、LCI等试验材料,ERF.D2与CPK27随便情况充分目的,且ABA整理不错促使互作抗压强度(图1c-e)。还可以在身体外挥发试验和MG132遏药品整理等试验材料ABA可以在促使CPK27与ERF.D2的互作,促使ERF.D2经泛素化手段挥发(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负调整番茄的耐旱性
02、CPK27磷过酸ERF.D2以调控其淀粉酶质安稳性
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硝化作用表达组分析。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以的控制其蛋白酶质平衡性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化挥发
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)。通过球蛋白互作组发现关键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介导磷酸性反应的ERF.D2泛素化分解
04、ERF.D2房产调控AOC和OPR3的体现,负房产调控旱涝诱骗的茉莉酸生物学提炼
对ERF.D2变动株和比株确定7天是缺水办理,并确定转录组测序。在ERF.D2变动株中,有4713个表观遗传被调整,42二十六个表观遗传被调整(图4b)。里面115五个表观遗传只在ERF.D2变动株的旱情办理中调整(图4c),此类表观遗传聚集于创口体现、茉莉酸合出、脂质分解代谢包括茉莉酸体现等生物制品学工作(图4d)。在与JA合出对应的表观遗传中,AOC和OPR3的呈现横向严重高与某个表观遗传(图4e),并有查证(图4f-g)。在之后實驗中证明书了ERF.D2与AOC和OPR3起动子主动效果。
图4 ERF.D2可抑制AOC和OPR3的表达爱,负自我调节旱灾诱导型的茉莉酸生物制品组成
篇文章总结ppt
本研发蕴含了ERF.D2在ABA与JA降雨胁迫互作中的首要交通枢纽效应。ABA激发的CPK27介导的ERF.D2磷碱化时候,强化了其被PUB22泛素化的质量,削减其治理和改善茉莉酸微生物提炼的效应,故而改善番茄抗旱救灾能力素质(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA国家宏观调控蕨类植物抗旱救灾应激性3d模型
拜谱总结
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血清互作组、磷硝化作用淡化组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的脂肪酸质组学、呈现组学、分泌组学、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!
关联性文献综述: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