
近期,安徽大学时喻景权工程院院士技术团队,朱常安医生在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。拜谱生物学为该研究成果提供了蛋清互作组、磷碱化绘制组检测分析服务。
英文翻译文章标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
繁体中文网站标题: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
雇主单位名称:浙江大学
研究方案装修材料:番茄蛋白冻干粉
拜谱给予科技:蛋清互作组、磷酸性反应淡化组
系统自驾路线:
分析数据
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负自我调节番茄的耐旱性
构造 ERF.D2敲除基因变异体(erf.d2)和过体现出来株系(OE-ERF.D2),降雨解决后,erf.d2基因变异株挫裂伤更轻,过体现出来株抗旱救灾效果缩减(图1a)且离体叶面行为 挺高的水量引流率(图1b)。进行Y2H、co-IP、LCI等工作验证,ERF.D2与CPK27可以会出现互为功效,且ABA解决有明显加强互作构造(图1c-e)。另一个进行休外溶解工作和MG132缓和剂解决等工作验证ABA进行加强CPK27与ERF.D2的互作,推进ERF.D2经泛素化方法溶解(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负自我调节番茄的耐旱性
02、CPK27磷碱化ERF.D2以操作其球氨基酸稳固性
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碱化掩盖组分析。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磷酸性反应ERF.D2以把控好其血清质安全性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化分解
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)。通过核蛋白互作组发现关键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泛素化化学降解
04、ERF.D2遏制AOC和OPR3的形容,负房产调控旱灾诱发的茉莉酸生物体提炼
对ERF.D2染色体变异株和照表株通过7天缺少水份加工,并通过转录组测序。在ERF.D2染色体变异株中,有4713个染色体被上涨,42二十二个染色体被下跌(图4b)。中仅115几个染色体只在ERF.D2染色体变异株的发旱灾加工中上涨(图4c),这染色体含有于患处发应、茉莉酸制成、脂质分泌甚至茉莉酸发应等动物学过程中(图4d)。在与JA制成相关的的染色体中,AOC和OPR3的表答平行显著的如果超过一些染色体(图4e),并能够认证(图4f-g)。在未果科学实验中验证了ERF.D2与AOC和OPR3通电子相互之间使用。
图4 ERF.D2治理和改善AOC和OPR3的表示,负管控发旱灾诱发的茉莉酸海洋生物自动合成
好文章工作小结
本分析体现了了ERF.D2在ABA与JA旱灾胁迫互作中的主要枢纽站用。ABA激活卡的CPK27介导的ERF.D2磷硝化用过程中 ,怎强了其被PUB22泛素化的的效率,削减其遏制茉莉酸生物体结合的用,于是改善番茄抗旱救灾技能(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA干预动植物耐旱应激反应模式化
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。该研究成果中拜谱微生物为其提供蛋白质互作组、磷硝化作用修饰语组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的膳食纤维质组学、呈现组学、细胞代谢组学、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!
考生期刊论文: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