
近期,四川专科大学喻景权博士生创业团队,朱常安博士生在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。拜谱怪物为该研究成果提供了球蛋白互作组、磷碱化遮盖组检测分析服务。
因为文章标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
汉语微信标题: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
客标准:浙江大学
探析板材:番茄蛋白冻干粉
拜谱作为水平:蛋白酶互作组、磷碱化装饰组
枝术规划:
深入分析报告
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调空番茄的耐旱性
共建ERF.D2敲除突变率的体(erf.d2)和过表答株系(OE-ERF.D2),大旱解决后,erf.d2突变率的株挫裂伤更轻,过表答株抗涝功能降低(图1a)且离体叶轮叶片特征更高些的油分掉失率(图1b)。确认Y2H、co-IP、LCI等科学调查證明,ERF.D2与CPK27会直接会发生能够 功用,且ABA解决不错不断开展互作密度(图1c-e)。额外确认离体吸附科学调查和MG132促使剂解决等科学调查證明ABA确认不断开展CPK27与ERF.D2的互作,力促ERF.D2经泛素化行业吸附(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负控制番茄的耐旱性
02、CPK27磷碱化ERF.D2以抑制其蛋清质动态平衡性
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体现组分析。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以把控好其淀粉酶质平衡性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化化学降解
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)。通过蛋白酶互作组发现关键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泛素化生物降解
04、ERF.D2仰制AOC和OPR3的展现,负调节作用干旱气候帮助的茉莉酸生物制品结合
对ERF.D2突然变化率株和差表株展开7天受冻解决,并展开转录组测序。在ERF.D2突然变化率株中,有4713个DNA被调涨,42二十六个DNA被降低(图4b)。在其中1157个DNA只在ERF.D2突然变化率株的干早解决中调涨(图4c),这部分DNA含有于患处反映、茉莉酸生成、脂质分解各种茉莉酸反映等生物工程学整个过程(图4d)。在与JA生成关联的DNA中,AOC和OPR3的展现水平方向明显的多于任何DNA(图4e),并得见认证(图4f-g)。在未果科学实验中事实证明了ERF.D2与AOC和OPR3通电子互为的功效。
图4 ERF.D2减缓AOC和OPR3的表达方法,负控制干早诱惑的茉莉酸生物学聚合
内容个人心得体会
本分析阐释了ERF.D2在ABA与JA发旱灾胁迫互作中的的关键枢纽站意义。ABA激活码的CPK27介导的ERF.D2磷酸性反应全过程,增強了其被PUB22泛素化的热效率,降底其缓和茉莉酸怪物获得的意义,若想不断提升番茄抗旱救灾工作能力(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA控制树木耐旱应激状态模形
拜谱个人总结
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。该研究成果中拜谱菌物为其提供血清互作组、磷酸性反应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,可提供完善成熟的蛋白酶质组学、突显组学、新陈代谢组学、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!
参看文献资料: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