钙调蛋白结合转录激活因子(CAMTA,Calmodulin-binding transcriptional activators)是植物应对非生物和生物应激反应的转录调节所必需的。拟南芥中共有6种CAMTA,其中CAMTA3 已经被大量研究并且与CAMTA1 和CAMTA2 冗余调节植物免疫【1】。camta3突变体在低温条件下表现出组成型免疫而功能获得性camta3-3D 突变体的抗病性显著降低,表明CAMTA3负面参与植物基础抗性、防御反应以及SAR(systemic required resistance)【2-3】。但是目前关于CAMTA调控植物免疫的作用机制尚不清楚。
近日,来自加拿大University of British Columbia的 Xin Li 等在Plant Journal 在线发表了一篇题为The Mediator kinase module acts as a positive regulator of salicylic acid accumulation and systemic acquired resistance 的研究论文,揭示了CAMTA通过Mediator激酶模块调控植物免疫的分子机制。
该研究首先通过camta1/ 2/ 3三重突变体进行了正向遗传筛选,鉴定了一种细胞周期蛋白依赖性激酶 CDK8(Cyclin-Dependent Kinase 8),发现CDK8的突变部分抑制了camta1/ 2/ 3的侏儒症及其介导的自身免疫。此外,在未感染的条件下,SA的生物合成基因如ICS1和EDS5的表达在cdk8突变体中显著下调,这表明CDK8正向调节稳态SA水平和SAR。
CDK8是Mediator激酶模块的组成成分,另外还包括MED12(Mediator complex subunit 12),MED13和CycC(C-type cyclin),不同的亚基整合不同的外部刺激并诱导特异性基因表达【4】。该研究发现,med12 突变体与cdk8 植物具有相似的免疫缺陷,包括降低的稳态SA水平和受损的SAR,这表明整个Mediator激酶模块有助于SA水平和SAR的转录调节从而调节植物免疫。
敲除CDK8会抑制camta1/ 2/ 3的自身免疫反应
参考文献
【1】Kim, Y., Park, S., Gilmour, S.J., and Thomashow,M.F. (2013). Roles of CAMTA transcription factors and salicylic acid inconfiguring the low-temperature transcriptome and freezing tolerance ofArabidopsis. Plant J. 75, 364–376.
【2】Galon, Y., Nave, R., Boyce, J.M., Nachmias, D.,Knight, M.R., and Fromm, H. (2008). Calmodulin-binding transcription activator(CAMTA) 3 mediates biotic defense responses in Arabidopsis. FEBS Lett.
【3】Nie, H., Zhao, C., Wu, G., Wu, Y., Chen, Y., andTang, D. (2012). SR1, a Calmodulin-Binding Transcription Factor, ModulatesPlant Defense and Ethylene-Induced Senescence by Directly Regulating NDR1 andEIN3. PLANT Physiol. 158, 1847–1859.
【4】Ansari, S.A., and Morse, R.H. (2013). Mechanisms ofMediator complex action in transcriptional activation. Cell. Mol. Life Sci.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14278
热门跟贴