用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向生物医学
关键字  范围   
 
PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶
来源:植物生物技术Pbj | 作者:FYB | 2023/6/10 8:34:12 | 浏览:1308 | 评论:0


渗透胁迫,如干旱和高盐度,对植物生长和生产力产生不利影响。脱落酸(ABA)在渗透胁迫下积累,通过ABA信号传导通路引发多种生理反应,增强植物的抗逆性。III类 SNF1相关蛋白激酶 2 (SnRK2s) 是ABA信号传导的关键调控因子。尽管SnRK2s长期以来被认为是在  PP2C介导的抑制中释放后通过自磷酸化而产生自激活,但最近发现它们在渗透胁迫条件下被B类Raf样激酶的两个独立亚家族,B2 RAFs和B3 RAFs激活。然而,这些RAF对SnRK2的磷酸化和SnRK2自身磷酸化之间的关系仍然是未知的。

2023年6月5日,PNAS杂志在线发表了日本东京大学的一篇题为“Constitutively active B2 Raf-like kinases are required for drought-responsive gene expression upstream of ABA-activated SnRK2 kinases ”的研究论文。该研究表明,当从PP2C介导的抑制中释放时,B2-RAF RAF11持续活跃并激活SnRK2s,而B3-RAF RAF5在应激条件下被激活。因此,SnRK2自身磷酸化不足以产生ABA反应,并且B2 RAFs是轻度干旱条件下SnRK2激活以响应ABA的必要条件,而B3 RAFs是严重渗透胁迫下SnRK2活性的增强剂。

PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶

本研究发现RAF7、RAF10、RAF11和RAF12这四种激酶都属于 RAF样蛋白激酶的B2亚家族。有趣的是这四种B2 - RAF都包含在这些候选的III亚类SnRK2相互作用蛋白中,但不包括B3 - RAF样激酶。这表明B2和B3 - RAF能在渗透胁迫条件下以不同的方式调控III类SnRK2s。

 PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶

图1:4个B2 RAF被鉴定为III亚类SnRK2相互作用蛋白

在干旱胁迫下,发现四种B2-RAF, RAF7、RAF10、RAF11和RAF12是SnRK2s依赖ABA激活所必需的,体外磷酸化实验表明它们直接激活III类SnRK2s(图2 A-C),与野生型相比,脱水和ABA处理条件下,raf7/10/11/12四重突变体中III类SnRK2s的活性显著降低(图2 F-H)。这些发现表明,III类SnRK2s的自磷酸化不足以产生ABA反应,这些B2-RAF需要以ABA依赖的方式激活III类SnRK2s。磷酸化的结果分析表明,B3-RAF RAF5脱水胁迫才激活,而B2-RAF RAF11持续活跃不管压力条件或ABA的存在(图2 D和E)。

 PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶

图2:四个B2 RAF激活III 类SnRK2s以响应脱水和ABA

为了阐明B2-RAFs在植物干旱和ABA响应中的生理作用,比较了野生型、raf7/10/11/12、srk2dei和ABA缺乏aba2-1突变体植物的抗旱性。尽管缺乏B2-RAF的突变体raf7/10/11/12表现出明显的ABA不敏感表型,但缺乏B3-RAF的突变体raf3/4/5仅表现出弱的ABA不敏感表型(图3 D-F)。这些结果表明,无论应激条件如何,B2-RAF都是活跃的,B2-RAF会立即磷酸化并激活III类SnRK2s。相比之下,B3-RAF在脱水胁迫下被强烈激活,并以不依赖ABA的方式增强III类SnRK2s的活性。因此,B2-RAFs和B3-RAFs这两个亚家族在ABA信号传导中的作用是不同的。

 PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶

图3:raf7/10/11/12在干旱胁迫或高ABA条件下的生长表型

该研究提出了干旱胁迫条件下的ABA信号模型,其中III类SnRK2s响应ABA的自磷酸化不够充分,需要上游激酶RAF7、RAF10、RAF11和RAF12才能激活,III类SnRK2s被持续活性状态的B2-RAF磷酸化,甚至在非应激细胞中也被激活。当干旱胁迫变得更严重时,植物中的许多细胞接收到胁迫信号,B3-RAF被激活,并直接激活III亚类SnRK2s,从而增强胁迫响应。

 PNAS | ABA激活的SnRK2激酶上游的干旱应答基因表达需要组成型活性的B2-Raf样激酶

图3:raf7/10/11/12在干旱胁迫或高ABA条件下的生长表型

该研究提出了干旱胁迫条件下的ABA信号模型,其中III类SnRK2s响应ABA的自磷酸化不够充分,需要上游激酶RAF7、RAF10、RAF11和RAF12才能激活,III类SnRK2s被持续活性状态的B2-RAF磷酸化,甚至在非应激细胞中也被激活。当干旱胁迫变得更严重时,植物中的许多细胞接收到胁迫信号,B3-RAF被激活,并直接激活III亚类SnRK2s,从而增强胁迫响应。

相关栏目:『生物医学
顶刊快看:Nature Method IF=48 基于图神经网络的有监督和无监督算法组织细胞邻域(TCN)识别 2024-02-19 [46]
《柳叶刀》重磅:太震撼了!复旦团队全球首个先天性耳聋基因疗法临床试验成功,OTOF基因突变患者将告别无声世界 2024-02-15 [298]
有这种特征的女生,衰老速度比同龄人快6倍 | 研究实锤 2024-02-15 [157]
减掉半个自己就健康了?BMI骗了我们100多年 2024-02-12 [319]
警惕!靶向攻击特定人种…… 2024-02-12 [196]
宾夕法尼亚大学科学家首次将猪肝移植到人体,成功过滤血液72小时 2024-01-20 [754]
在「TBtools」里面解决你的生物数据分析烦恼 2024-01-19 [646]
DNA“不响”,装下生命,又装下世界…… 2024-01-14 [817]
为证明时间不存在,NASA让一女性在洞穴住了130天,结果如何? 2024-01-11 [1205]
哥伦比亚大学研究:每升瓶装水中约有24万个纳米塑料颗粒 2024-01-10 [1007]
相关栏目更多文章
最新图文:
:天津工业大学“经纬英才”引进计划 :浙江财经大学国际青年学者论坛的邀请函 (10/31-11/1) :美国加大审查范围 北大多名美国留学生遭联邦调查局质询 :天安门广场喜迎“十一”花团锦簇的美丽景象 马亮:做院长就能够发更多论文?论文发表是不是一场“权力的游戏”? :印裔人才在美碾压华裔:我们可以从印度教育中学到什么? :北京452万人将从北京迁至雄安(附部分央企名单) :《2019全球肿瘤趋势报告》
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2024 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.