PUB8 регулирует ранний рост проростков Arabidopsis

В растениях фитогормон абсцизовая кислота (ABA) играет ключевую роль в подавлении прорастания семян и последующего раннего развития проростков. ABI3 и ABI5 — два важнейших регулятора этих процессов. Хотя в последние годы достигнут значительный прогресс, точный механизм ослабления сигналинга ABA требует дальнейшего изучения.

В исследовании, опубликованном в Plant Physiology, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук обнаружили, что PLANT U-BOX 8 (PUB8), убиквитинлигаза E3 типа U-box, физически взаимодействует с ABI3 и ABI5 и негативно регулирует ответы на ABA во время раннего роста проростков Arabidopsis (Arabidopsis thaliana).

Мутанты pub8 с потерей функции были гиперчувствительны к ингибированию позеленения семядолей под действием ABA. В то же время линии, сверхэкспрессирующие PUB8 с низким уровнем белка ABI5, были нечувствительны к ABA.

Генетический анализ показал, что чувствительный к ABA фенотип pub8 зависел от ABI3 и ABI5. Это означает, что PUB8 функционирует выше по сигнальному пути, регулируя ответы на ABA через ABI3 и ABI5. PUB8 негативно опосредует сигналинг ABA, способствуя раннему развитию проростков, путём ингибирования накопления эндогенного белка ABI5.

Биохимические анализы показали, что PUB8 может связываться с ABI3 и ABI5, направляя их на деградацию через убиквитин-опосредованный путь 26S протеасомы как in vivo, так и in vitro.

Фенотипический анализ подтвердил, что PUB8 ослабляет функцию ABI5 in planta. Нарушение работы PUB8 усиливало гиперчувствительный к ABA фенотип трансгенных проростков со сверхэкспрессией ABI5. В то же время сверхэкспрессия PUB8 ослабляла этот фенотип у проростков со сверхэкспрессией ABI5.

«Наши результаты показывают, что опосредованный PUB8 путь убиквитинации и протеасом участвует в регуляции сигналинга ABA для точного контроля раннего развития проростков после прорастания семян», — заявила Ху Яньжу (Hu Yanru) из XTBG.