400-820-8531
2024年7月山东大学丁兆军教授团队在Advanced Science（IF=14.3）杂志上发表题为“VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis”文章。研究采用磷酸化修饰组学、LC-MS/MS质谱分析、CO-IP、酵母双杂和荧光素酶互补成像等技术，发现VIK介导的生长素信号转导分别通过增强LBD18的蛋白质稳定性和诱导ERF13的降解来调节侧根发育。拜谱生物为该研究提供了磷过酸绘制组学、LC-MS/MS磷过酸位点进行分析技术服务。
用英文怎么说宝贝标题：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
汉语关键词：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
企业客户公司：山东大学
分析用料：拟南芥侧根
拜谱提高枝术：磷过酸淡化组学、LC-MS/MS磷过酸位点分析一下
研究探讨总体目标：
PART 01 实验可是
01、出现素力促VIK的磷过酸试述转录
为了鉴定生长素触发的潜在磷酸化调控因子，作者对10日龄拟南芥幼苗根用10 µM 萘乙酸（NAA）处理15分钟和8小时后进行磷碱化核蛋白多组分析，结果发现VIK可能通过磷酸化修饰在介导生长素信号传递中发挥关键作用（图1A）。
图1 种植素加速VIK的磷过酸还有其转录
为了验证上述结果，作者在大肠杆菌中表达了带有6个组氨酸标签的重组VIK蛋白（His-VIK），并在细胞自由蛋白系统中进行了磷酸性反应科学试验。发现His-VIK随着时间的推移磷酸化水平略有增加。在野生型拟南芥幼苗的根组织裂解液中，NAA处理15分钟和30分钟后，His-VIK的磷酸化水平显著增加，表明生长素能显著促进VIK的磷酸化（图1B）。
通过发酵粉双有性杂交研究分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶专一性显像调查（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体之外磷酸性反应实验表明TMK1可以磷酸化VIK。通过生成ProVIK:VIK-GFP转基因系进行的蛋白降解实验显示生长素可能不影响VIK蛋白的稳定性（图1C）。即时一定量PCR分析发现，生长素处理能时间依赖性地诱导VIK转录水平的增加（图1D），且这种诱导主要通过ARF7/19依赖性方式实现，在arf7/19突变体中VIK表达的诱导明显减弱，而在lbd16/18/33突变体中VIK表达仍能被生长素显著诱导。
02、VIK 介导的叶绿素表现关键宏观调控 LR 健康
经过深入分析两个人VIK T-DNA读取变异率体（vik-2和vik-3），发现与野山型优于，变异率体的LR体积、LR原基（LRP）和已胸部生長阴茎发育期的LR偏态才能减少，特别的是vik-2（图2）。反之，过理解出VIK的转DNA植物体行为出LR体积增添。不仅，在vik-2变异率体背景图下理解出VIK的转DNA植物体修复了LR胸部生長阴茎发育期问题。生長素正确处理科学实验取决于，vik-2变异率体对生長素诱导型的LR胸部生長阴茎发育期反映削弱，取决于VIK在生長素宏观调控LR胸部生長阴茎发育期中切实发挥的关键的功效。 
图2 VIK介导的生长期素数据信息通道同向调空LR的发育状况
03、VIK 与ERF13 去力学数据交互
研究发现VIK在生长素诱导的侧根（LR）发育中扮演关键角色，因此推测ERF13可能是VIK的潜在底物。通过Y2H、LCI、双分子式荧光相容 （BiFC）和天然免疫共沉定实验性（CO-IP），证实了VIK与ERF13之间存在直接的相互作用（图3）。这些结果表明VIK与ERF13在物理上相互作用，支持了ERF13可能是VIK作用底物的假设。
图3 VIK与ERF13间接角色
04、VIK以正负极馈的具体方法宏观调控ERF13磷硝化作用
通过磷碱化淀粉酶组学研究分析，发现NAA处理可快速诱导ERF13磷酸化。体外实验表明，VIK具有自磷酸化活性，并可直接磷酸化ERF13的Ser168和Ser172位点（图4）。点突然变化看到显著降低了ERF13的磷酸化水平。此外，ERF13可增强VIK的自磷酸化，尤其是ERF13的磷酸模拟突变体。进一步实验表明，VIK可通过形成同源二聚体进行自磷酸化，但ERF13突变体不影响VIK二聚体的形成。总体而言，VIK通过反馈机制调控ERF13的磷酸化。
图4 VIK以正反两面馈习惯磷硝化作用ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷硝化作用驱动ERF13降解塑料
研究发现，VIK介导的磷酸化作用影响ERF13蛋白的稳定性，进而调控侧根发育。实验显示，ERF13蛋白在早期侧根原基中表达，随后在发育过程中消失，而VIK蛋白在所有侧根中持续表达（图5）。通过身体外實驗室和人体内實驗室，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸模以和磷酸灭活转变体的实验，证实了ERF13在Ser168和Ser172位点的磷酸化促进了其降解。此外，VIK与MPK14可能协同作用促进ERF13降解，但两者之间没有直接的相互作用。最后亚组织地位分折表明，ERF132D和ERF132A均位于细胞核，且与WT无明显差异。qRT-PCR结果显示，vik-2突变体中ERF13 mRNA水平未显著变化，但其下游基因KCS8和KCS16显著降低，进一步证明VIK在蛋白水平上调控ERF13。总之，VIK介导的磷酸化通过负调控ERF13的稳定性，加速生长素诱导的ERF13降解。
图5 VIK 介导的磷碱化加快了ERF13吸附
06、VIK 介导的 ERF13 磷过酸设定 LR 的显示
钻研进1步刍议了VIK控制的ERF13挥发在侧根（LR）成长发育中的用途。实现是相比其他的转染色体绿植的系的LR表型，感觉过表答爱ERF13克制了LR的出显，在vik基因进化体中哪些克制用途增进，而在过表答爱YFP-VIK的背景图片下哪些克制用途衰弱（图6）。与此同时，是相比ERF13的其他的磷碱化仿真和磷酸可降解进化体的过表答爱绿植的系，感觉ERF132A-Myc（磷酸可降解）的绿植的系LR出显愈少，而ERF132D-Myc（磷碱化仿真）的绿植的系LR出显略多。哪些结局证实，VIK介导的ERF13磷碱化和挥发推动了LR的出显。 
图6 VIK介导的ERF13磷酸性反应驱动LR的产生
07、VIK在侧根成长发育中磷酸性反应并保持稳定LBD18血清
按照进行分析二个VIK T-DNA读取突然变化体（vik-2和vik-3），会发现与野山型想必，突然变化体的侧根（LR）黏度、LR原基（LRP）和已植物的萌发骨骼胸部发育的LR特殊以减少，需要是vik-2（图7）。相等，过展示VIK的转DNA水稻遗传植物体表面出LR黏度增多。与此同时，在vik-2突然变化体情况下展示VIK的转DNA水稻遗传植物体修复了LR植物的萌发骨骼胸部发育问题。植物的萌发骨骼胸部发育素补救实验所认为，vik-2突然变化体对植物的萌发骨骼胸部发育素诱惑的LR植物的萌发骨骼胸部发育反應衰弱，认为VIK在植物的萌发骨骼胸部发育素监测LR植物的萌发骨骼胸部发育中树立主要帮助。 
图7 VIK 在LR组成环节中随时磷碱化和相对稳定LBD18球蛋白
PART 02 篇文章个人总结
生长素作为最重要的植物激素之一，在调控植物生长和发育过程中起着关键作用。这项研究通过磷硝化作用核营养物质组学研究分析筛选到快速响应生长素的蛋白激酶VIK，并证实VIK通过调控LBD18和ERF13来调控侧根的形成。一方面，生长素以ARF7/19依赖的方式诱导VIK的转录；另一方面，它通过TMK1激活VIK的激酶活性，激活的VIK可以磷酸化LBD18和ERF13。磷酸化的LBD18变得更加稳定，调节侧根的启动。然而，磷酸化的ERF13经历降解，缓解了其对侧根出现的抑制，从而促进侧根的形成（图8）。VIK的发现不仅丰富了我们对生长素信号传递机制的理解，而且为农业生产中通过调控生长素信号来提高作物产量和抗逆性提供了潜在的策略。
图8 VIK介导的发展素电磁波转换侧根成型
PART 03 拜谱工作小结
研究采用磷酸化修饰组学、LC-MS/MS质谱分析、CO-IP、酵母双杂和荧光素酶互补成像等技术，发现 VIK 介导的生长素信号转导分别通过增强 LBD18 的蛋白质稳定性和诱导 ERF13 的降解来调节 LR 发育。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的淀粉酶酶质组学、装饰淀粉酶酶质组学、分解代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系。拜谱特色磷酸化修饰产品—较高厚度DIA·磷硝化作用淡化组，采用创新含有技木+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现软体动物范本10w+、动植物范本5w+磷酸化修饰位点检出，可广泛应用于植物、动物研究，绘制物种磷酸化修饰图谱，助力高分文章发表。此外，磷酸化修饰组学可与蛋白组学、代谢组学等多组学联合，整合多组学数据进行深入挖掘分析，全面解析机制机理等。欢迎咨询！
借鉴文献综述：
Shang E, Wei K, Lv B, Zhang X, Lin X, Ding Z, Leng J, Tian H, Ding Z. VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis. Adv Sci (Weinh). 2024 Jul 3:e2402442. doi: 10.1002/advs.202402442. Epub ahead of print. PMID: 38958531.
注重新闻媒体号
的关注点点书
