
近期,上海高校喻景权工程院院士微商团队,朱常安博士后在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。拜谱菌物为该研究成果提供了球蛋白互作组、磷过酸突显组检测分析服务。
英文音标关键词:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
常常名称: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
业主行业:浙江大学
探索用料:番茄蛋白冻干粉
拜谱可以提供技术设备:核蛋白互作组、磷酸性反应遮盖组
技木规划:
理论研究的结果
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负管控番茄的耐旱性
勾勒ERF.D2敲除突然变化体(erf.d2)和过描述株系(OE-ERF.D2),干旱气候补救后,erf.d2突然变化株会直接损伤更轻,过描述株抗涝特性下降(图1a)且离体叶轮叶片表面更好的含水量流失量率(图1b)。实现Y2H、co-IP、LCI等研究验证,ERF.D2与CPK27会直接有上下级功效,且ABA补救正相关加强互作程度(图1c-e)。其余实现体内挥发研究和MG132阻止剂补救等研究验证ABA实现加强CPK27与ERF.D2的互作,力促ERF.D2经泛素化路径挥发(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负调节番茄的耐旱性
02、CPK27磷硝化作用ERF.D2以有效控制其淀粉酶质稳固性
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绘制组分析。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以控住其氨基酸质不稳定性和可靠性处理性
03、PUB22介导磷过酸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)。通过蛋白质互作组发现关键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介导磷硝化作用的ERF.D2泛素化化学降解
04、ERF.D2控制AOC和OPR3的表达方式,负自我调节降雨成脂的茉莉酸生物制品转化成
对ERF.D2DNA突然变化的株和對照株做好7天受冻工作,并做好转录组测序。在ERF.D2DNA突然变化的株中,有4713个DNA被调整,42二十二个DNA被下降(图4b)。至少1153个DNA只在ERF.D2DNA突然变化的株的干早工作中调整(图4c),这部分DNA聚集于刀口反馈、茉莉酸人工、脂质消化吸收以其茉莉酸反馈等海洋物理学流程(图4d)。在与JA人工各种相关的DNA中,AOC和OPR3的表述含量很大超过其它DNA(图4e),并取得安全验证(图4f-g)。在后继實驗中證明了ERF.D2与AOC和OPR3开机子互相角色。
图4 ERF.D2减弱AOC和OPR3的表达出,负国家宏观调控干早促进的茉莉酸生物制品提炼
篇文章个人心得体会
本实验论述了ERF.D2在ABA与JA旱情胁迫互作中的的关键核心效应。ABA成功激活的CPK27介导的ERF.D2磷过酸历程,改善了其被PUB22泛素化的效果,影响其调控茉莉酸生物制品提炼的效应,为了提高了番茄抗涝力量(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA宏观调控蕨类植物耐旱应激状态仿真模型
拜谱个人心得体会
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态学为其提供血清互作组、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酶质组学、掩盖组学、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!
分类学术论文: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