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碱化绘制组学、LC-MS/MS磷碱化位点研究分析技术服务。
英文怎么说副标题：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
中文版主题词：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
买家单位名称：山东大学
调查材料：拟南芥侧根
拜谱带来技术设备：磷过酸修饰语组学、LC-MS/MS磷过酸位点分享
探索一个构想：
PART 01 学习结果显示
01、发展素可以淡化VIK的磷过酸以至于转录
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小时后进行磷过酸高蛋白质多组分析，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 生长期素推动VIK的磷碱化还有转录
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硝化作用实验设计。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）。
通过发酵粉双混种定量分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶相辅相成成相研究（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体之外磷过酸实验表明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）。实时的化学发光法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 介导的叶绿素手机信号积极主动国家宏观调控 LR 发展
采用剖析两人VIK T-DNA复制到转变体（vik-2和vik-3），显示与纯天然型差距，转变体的LR溶解度、LR原基（LRP）和已胸部骨骼健康成长的LR特殊限制，非常是vik-2（图2）。反向，过把你想展现出来VIK的转DNA植物展示出LR溶解度增高。不但，在vik-2转变体情况下把你想展现出来VIK的转DNA植物医治了LR胸部骨骼健康成长瑕疵。出现素补救科学试验取决于，vik-2转变体对出现素引诱的LR胸部骨骼健康成长想法下降，取决于VIK在出现素调节管控LR胸部骨骼健康成长中切实发挥重要的使用。 
图2 VIK介导的种子发芽素网络信号径路双向房产调控LR的骨骼发育
03、VIK 与ERF13 展开物理防御可视化交互
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、双团伙荧光互补式 （BiFC）和免疫系统共沉定实践（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相互之间的作用
04、VIK以正负极馈的的方式调整ERF13磷碱化
通过磷硝化作用球蛋白组学研究分析，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）。点突变的发现了显著降低了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以正反两面馈方式方法磷酸性反应ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷碱化促使ERF13分解
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）。通过身体测试操作和身体测试操作，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸模仿和磷酸降解变动体的实验，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。最后亚上皮细胞手机定位研究表明，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 介导的磷过酸促进了ERF13溶解
06、VIK 介导的 ERF13 磷硝化作用设定 LR 的出現
的研究进一歩研讨了VIK宏观调控的ERF13化学可降解在侧根（LR）发肓中的用。采用比不相同转染色体绿色树种系的LR表型，发展过理解ERF13可以抑止了LR的出显，在vik转变体中这款可以抑止用加强，而在过理解YFP-VIK的背景图片下这款可以抑止用减小（图6）。再者，比ERF13的不相同磷碱化虚拟和磷酸灭活遗传变异体的过理解绿色树种系，发展ERF132A-Myc（磷酸灭活）的绿色树种系LR出显更小，而ERF132D-Myc（磷碱化虚拟）的绿色树种系LR出显略多。这么多效果是因为，VIK介导的ERF13磷碱化和化学可降解提高网站了LR的出显。 
图6 VIK介导的ERF13磷硝化作用力促LR的发现
07、VIK在侧根健康中磷酸性反应并稳定可靠LBD18核蛋白
确认分折三个VIK T-DNA复制变动体（vik-2和vik-3），发现与野外型相比之下，变动体的侧根（LR）相对密度单位、LR原基（LRP）和已健康成长的LR同质性缩减，十分是vik-2（图7）。不同，过形容爱VIK的转遗传表观遗传主茎现象出LR相对密度单位增大。最后，在vik-2变动体底色下形容爱VIK的转遗传表观遗传主茎还原了LR健康成长缺点。成长素治理实验设计反映出，vik-2变动体对成长素成脂的LR健康成长不起用减退，反映出VIK在成长素调节LR健康成长中展现根本用。 
图7 VIK 在LR型成步骤中进行磷过酸和保持稳定LBD18血清
PART 02 优秀文章总结ppt
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。这项研究通过磷酸性反应血清质组学浅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介导的种子发芽素讯号调控侧根成型
PART 03 拜谱总结
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，可提供完善成熟的球氨基酸组学、突显球氨基酸组学、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—过高厚度DIA·磷碱化表达组，采用创新含有水平+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现宠物样品10w+、沉水植物样品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！
参考使用论文资料：
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.
大家关注消费者号
特别关注和攻略
