Plant Physiol. | E3泛素连接酶JUL1调控茉莉酸信号的机制

茉莉酸是一种存在于高等植物体内的内源生长调节激素，在植物抵御食草性昆虫和寄生性病原体侵袭、调节根系生长、雄蕊发育和衰老等许多发育过程中起着重要作用。E3 连接酶在植物生物胁迫和茉莉酸信号途径中扮演着重要角色【1-3】，然而仅部分 E3 连接酶的底物被鉴定。

近日，日本 Tokyo University of Science 的 Gen-ichiro Arimura 课题组在Plant Physiology 上在线发表了题目为 The Ring-type E3 Ubiquitin Ligase JUL1 Targets the VQ-motif Protein JAV1 to Coordinate Jasmonate Signaling 的研究论文，揭示了一个E3泛素连接酶JUL1（JAV1-ASSOCIATED UBIQUITIN LIGASE 1）通过底物JAV1调控茉莉酸信号的机制。

在拟南芥中，JASMONATE-ASSOCIATED VQ-MOTIF GENE 1（JAV1/VQ22） 抑制茉莉酸介导的防御反应，并在食草性昆虫侵袭后通过泛素-26S 蛋白酶体被降解。在这项研究中，研究人员发现，JUL1 和 JAV1 可以在核内互作，引起 JAV1 泛素化，使 JAV1通过蛋白酶体降解。在茉莉酸信号途径中，JUL1 和 JAV1 的转录由 CORONATINE INSENSITIVE1（COI1）介导的信号通路正向调控，但其又不依赖于斜纹夜蛾（Spodoptera litura）捕食过程中 COI1 介导的信号。JUL1 功能的获得或丧失可以调节防御素基因 PDF1.2 在叶片中的表达水平，赋予植物对食草性斜纹夜蛾的各种防御特性。该研究还发现， JUL1突变或是过表达株系不会引起明显的发育缺陷。综上所述，该研究揭示了JAV1/JUL1 协调植物防御反应的机制，并发现该系统发挥作用时不干扰植物正常的生长发育。

突变体JUL1和过表达JUL1株系的表型

参考文献

【1】Pieterse CMJ, Van der Does D,Zamioudis C, Leon-Reyes A, Van Wees SCM (2012) Hormonal modulation of plantimmunity. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 28: 489-521；

【2】Okada K, Abe H, Arimura G(2015) Jasmonates induce both defense responses and communication inmonocotyledonous and dicotyledonous plants. Plant Cell Physiol. 56: 16-27.

【3】Chini A, Gimenez-Ibanez S,Goossens A, Solano R (2016) Redundancy and specificity in jasmonate signalling.Curr. Opin. Plant Biol. 33: 147-156.

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