The Plant Cell:E3泛素连接酶MAC3A/B通过介导ERF13的降解,促进侧根出现(山东大学)

学术   2024-02-21 21:55   江苏  
二月
21

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MAC3A and MAC3B mediate degradation of the transcription factor ERF13 and thus promote lateral root emergence

第一作者

:Zipeng Yu

第一单位

:山东大学

通讯作者

:Zhaojun Ding


Abstract

背景回顾Lateral roots (LRs) increase root surface area and allow plants greater access to soil water and nutrients. LR formation is tightly regulated by the phytohormone auxin. Whereas the transcription factor ETHYLENE-RESPONSIVE ELEMENT BINDING FACTOR13 (ERF13) prevents LR emergence in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), auxin activates MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASE14 (MPK14), which leads to ERF13 degradation and ultimately promotes LR emergence. 


主要发现In this study, we discovered interactions between ERF13 and the E3 ubiquitin ligases MOS4-ASSOCIATED COMPLEX 3A (MAC3A) and MAC3B.  


结果As MAC3A and MAC3B gradually accumulate in the LR primordium, ERF13 levels gradually decrease. We demonstrate that MAC3A and MAC3B ubiquitinate ERF13, leading to its degradation and accelerating the transition of LR primordia from stage IV to stage V. Auxin enhances the MAC3A and MAC3B interaction with ERF13 by facilitating MPK14-mediated ERF13 phosphorylation. 


结论In summary, this study reveals the molecular mechanism by which auxin eliminates the inhibitory factor ERF13 through the MPK14–MAC3A and MAC3B signaling module, thus promoting LR emergence.


摘 要

侧根增加根的表面积,是的植物能够接触到更多的土壤水份和营养物质。侧根形成受到植物激素生长素的紧密控制。在拟南芥中,转录因子ERF13能够抑制侧根出现,而生长素能够激活MPK14,从而导致ERF13的降解,最终促进侧根的出现。本文中,作者发现ERF13和E3泛素连接酶MAC3A和MAC3B存在互作。在侧根原基中,随着MAC3A和MAC3B的逐渐积累,ERF13水平逐渐降低。作者发现MAC3A和MAC3B能够泛素化ERF13,从而导致ERF13蛋白的降解,加速侧根原基从IV期向V期的转变。生长素能够通过加速MPK14介导的ERF13磷酸化,增强MAC3A/B和ERF13的互作。综上,本文的研究揭示了一个生长素通过MPK14–MAC3A/B信号转导模块加速ERF13降解,从而促进侧根出现的分子机制。





 丁兆军 

个人简介:

1998年,聊城大学,学士;

2003年,中国科学院植物研究所,博士;

2004-2011年,德国马普植物育种所、比利时根特大学,博后。


研究方向:主要是从植物激素尤其是生长素和细胞分裂素调控的角度,综合利用遗传学、细胞学和分子生物学、转录组学和蛋白组学等各种手段,研究植物根在铝,铬及营养缺陷等各种非生物逆境胁迫条件下根尖干细胞和根的可塑性生长发育的分子调控机制。


doi: https://doi.org/10.1093/plcell/koae047

Journal: The Plant Cell
Published date: February 15, 2024

Cite:
Zipeng Yu, Xingzhen Qu, Bingsheng Lv, Xiaoxuan Li, Jiaxuan Sui, Qianqian Yu, Zhaojun Ding. MAC3A and MAC3B mediate degradation of the transcription factor ERF13 and thus promote lateral root emergence. The Plant Cell, 2024. DOI: 10.1093/plcell/koae047

p.s. 通讯往期精彩链接:
每日摘要:生长素通过增强BZR1的核积累,促进下胚轴伸长(Science Advances)
提纲挈领:拟南芥侧根发育调控模块ARF7-LBD下游靶基因鉴定(PLOS Genetics)
每日摘要:非典型AUX/IAA蛋白IAA33负调控生长素信号转导(The EMBO Journal)
每日摘要:ROS精细调控植物干细胞命运(Trends in Plant Science)


END



植物类SCI摘要
收集植物学杂志Plant Cell, Nat Plants, Mol Plant, Plant Physiol, New Phytol, Plant Biotechnol J等及CNS(含子刊)植物学方向的优秀论文摘要。
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