植物激素在调控植物生长发育及环境适应性方面发挥重要作用。目前,主要植物激素的生物合成途径已经比较清楚,大多数信号转导途径也已被阐释。已有的研究发现,不同植物激素之间存在大量的互作。在激素合成方面,一种激素可以调控另一种植物激素的合成;在信号转导方面,植物激素的信号转导途径存在着复杂的交互作用,同一个调控蛋白也可能在多条信号途径中共同起作用。因此,不同植物激素的信号途径之间存在复杂的调控网络,但不同激素信号通路之间是如何通过蛋白网络互作的目前还不完全清楚。
7月1日,来自德国的研究团队在Nature发表了一篇题为Extensive signal integration by the phytohormone protein network的研究论文,揭示了介导不同植物激素信号互作的蛋白质网络。该研究发现了上千个尚未报道的蛋白互作,可能在不同激素信号互作中起重要作用。
该研究克隆了1226个已通过遗传证实或可能参与激素信号转导的基因,通过严格的酵母双杂交(Y2H)mapping pipeline方法,系统筛选了蛋白互作网络,共发现了2072对蛋白互作,其中1572对蛋白互作是尚未报道的。通过算法分析,42.9%(9/21)network communities由不同激素信号通路蛋白组成,表明这些蛋白可能介导不同激素信号通路的协同调控。
不同信号通路蛋白间相互作用(PCP, protein-interaction-mediated contact between different pathways)是否有功能?作者选择了27个纯合的T-DNA插入缺失突变体,进行表型分析。结果表明,74%(20/27)的PCP蛋白介导对应的激素信号转导,如MYC2JA/ABA(JA和ABA信号通路因子MYC2,下同)可能通过与AHP2CK互作,介导CK信号转导;DDLET可能与TTLBR互作,介导BR信号转导,反之TTLBR介导ET信号转导;RCN1IAA/ABA/ET可能通过与BEE1BR、BIM1BR或BEE2BR互作,介导BR信号转导,反之BEE1BR、BIM1BR和BEE2BR介导ET或ABA信号转导。结合蛋白互作分析结果,作者认为大部分(82%)先前报道的路径特异的信号因子可能参与多种不同激素信号转导。
为了更好地解析激素信号转导网络,研究人员还筛选了激素受体蛋白互作调控网络,发现了241对蛋白互作,包含不依赖于已知信号通路核心组分的蛋白互作,并通过与不同蛋白形成复合体,从而精细调控植物生长发育。
Hormone-receptor interactions
综上所述,该研究通过检测拟南芥激素信号通路蛋白互作网络,揭示了大量激素信号通路间的蛋白质相互作用,描述了一幅复杂的植物激素信号转导网络图谱,为进一步研究植物激素信号转导调控网络提供了理论指导。
Pathway convergence on transcription factors
该研究中鉴定到的蛋白互作已提交到IMEx:
http://www.imexconsortium.org
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2460-0
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.