
近期,在中国一本大学喻景权中科院院士微商团队,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。拜谱生物工程为该研究成果提供了蛋清互作组、磷酸性反应修饰语组检测分析服务。
国外英文题目:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
2英文大标题: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
加盟商机构:浙江大学
理论研究原料:番茄蛋白冻干粉
拜谱提高能力:核蛋白互作组、磷酸性反应装饰组
科技途径:
探索成果
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调节作用番茄的耐旱性
打造ERF.D2敲除甲基化体(erf.d2)和过情况株系(OE-ERF.D2),旱灾进行治理 后,erf.d2甲基化株破损更轻,过情况株抗涝程度降底(图1a)且离体叶面情况更加高的水浪费率(图1b)。按照Y2H、co-IP、LCI等實驗证实,ERF.D2与CPK27直观有互为帮助,且ABA进行治理 同质性开展学习互作构造(图1c-e)。还按照身体化学化学降解實驗和MG132阻止剂进行治理 等實驗证实ABA按照开展学习CPK27与ERF.D2的互作,有利于促进ERF.D2经泛素化路经化学化学降解(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磷碱化ERF.D2以掌控其核胆固醇动态平衡性
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过酸表达组分析。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磷过酸ERF.D2以调节其淀粉酶质可靠性
03、PUB22介导磷过酸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)。通过血清互作组发现关键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泛素化溶解
04、ERF.D2遏制AOC和OPR3的表示,负调节作用旱灾引导的茉莉酸生物技术合并
对ERF.D2表观遗传变异株和比株确定7天干燥缺水加工治疗,并确定转录组测序。在ERF.D2表观遗传变异株中,有4713个表观遗传被调涨,42二十二个表观遗传被再降(图4b)。至少1157个表观遗传只在ERF.D2表观遗传变异株的大旱加工治疗中调涨(图4c),以上表观遗传微生物富集于伤口愈合反應、茉莉酸结合、脂质基础代谢及茉莉酸反應等微生物全过程(图4d)。在与JA结合涉及的表观遗传中,AOC和OPR3的传达含量显著高出同一表观遗传(图4e),并到认证(图4f-g)。在后期的实验报告中声明书了ERF.D2与AOC和OPR3发动子上下级效应。
图4 ERF.D2自我调节AOC和OPR3的体现,负自我调节长时间不降雨水的时候诱导性的茉莉酸生物制品制成
内容个人心得体会
本科研体现了了ERF.D2在ABA与JA降雨胁迫互作中的主要交通枢纽功能。ABA解锁的CPK27介导的ERF.D2磷碱化的时候,减弱了其被PUB22泛素化的效应,减少其减弱茉莉酸海洋生物转化成的功能,而不断提升番茄抗涝特性(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA调空植被耐旱应激反应模特
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。该研究成果中拜谱生物制品为其提供球蛋白互作组、磷酸性反应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、遮盖组学、代谢率组学、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!
规范文章: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