
近期,在中国二本大学喻景权教授项目团队,朱常安博士研究生在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。拜谱生物工程为该研究成果提供了核蛋白互作组、磷碱化遮盖组检测分析服务。
国外英文关键词:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
2英文关键词: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
合作方院校:浙江大学
钻研资料:番茄蛋白冻干粉
拜谱带来系统:血清互作组、磷硝化作用绘制组
技术性线路:
科学研究結果
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负干预番茄的耐旱性
实现ERF.D2敲除变动体(erf.d2)和过展示株系(OE-ERF.D2),发旱灾治理 后,erf.d2变动株拉伤更轻,过展示株抗涝功能下降(图1a)且离体树叶呈现越来越高的含水率离职率(图1b)。借助Y2H、co-IP、LCI等研究性说明,ERF.D2与CPK27马上的发生相互间效用,且ABA治理 为显著加强互作刚度(图1c-e)。其它借助体内分解研究性和MG132抑止剂治理 等研究性说明ABA借助加强CPK27与ERF.D2的互作,增进ERF.D2经泛素化前提条件分解(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负国家宏观调控番茄的耐旱性
02、CPK27磷过酸ERF.D2以操控其核苷酸质热稳定性分析性
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酸性反应表达组分析。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磷硝化作用ERF.D2以管理其淀粉酶质动态平衡性
03、PUB22介导磷碱化ERF.D2的泛素化降解塑料
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介导磷碱化的ERF.D2泛素化光降解
04、ERF.D2阻止AOC和OPR3的表达爱,负调节旱情诱骗的茉莉酸生物体人工
对ERF.D2dna突然变化株和较株采取7天少水办理,并采取转录组测序。在ERF.D2dna突然变化株中,有4713个dna被调整,4236dna被下跌(图4b)。至少1155-7个dna只在ERF.D2dna突然变化株的干早办理中调整(图4c),这样的dna丰度于小伤口反應、茉莉酸合并、脂质排泄包括茉莉酸反應等怪物学时候(图4d)。在与JA合并相应的dna中,AOC和OPR3的抒发总体水平非常明显高过另外dna(图4e),并能够得到验正(图4f-g)。在之后的进行实验中证明材料了ERF.D2与AOC和OPR3启动服务器子互相用。
图4 ERF.D2控制AOC和OPR3的表现,负监测长时间不降雨水的时候引诱的茉莉酸生物工程自动合成
本文工作小结
本设计体现了了ERF.D2在ABA与JA旱灾胁迫互作中的重点联络线用处。ABA成功激活的CPK27介导的ERF.D2磷碱化操作过程,提高了了其被PUB22泛素化的率,减低其限制茉莉酸生物学分解成的用处,而使提高了番茄抗旱救灾专业能力(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA干预沉水植物耐旱应激状态模形
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技术为其提供球蛋白互作组、磷硝化作用遮盖组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的蛋白质组学、突显组学、消化吸收组学、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!
考虑论文文献: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