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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酸性反应淡化组学、LC-MS/MS磷酸性反应位点研究技术服务。
英语怎么说问题：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
常常微信标题：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
企业基层单位：山东大学
研究分析涂料：拟南芥侧根
拜谱供给方法：磷硝化作用装饰组学、LC-MS/MS磷硝化作用位点阐述
调查想法：
PART 01 理论研究报告
01、植物生长素驱动VIK的磷硝化作用以至于转录
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小时后进行磷过酸球营养物质类物质析，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 产生素推进VIK的磷酸性反应下列不属于转录
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实验。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）。
通过酵母菌双杂交种浅析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶互补性激光散斑工作（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且体内磷硝化作用实验表明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）。实时视频降钙素原检测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 介导的叶绿素移动信号提高认识房产调控 LR 阴茎发育
用了解多个VIK T-DNA读取什么是dna转变的体（vik-2和vik-3），发掘与原生态型想必，什么是dna转变的体的LR导热系数、LR原基（LRP）和已发展的LR正相关限制，越发是vik-2（图2）。颠倒，过展示VIK的转什么是dna主茎具体表现出LR导热系数增添。不仅而且，在vik-2什么是dna转变的体经验下展示VIK的转什么是dna主茎找回了LR发展一些缺陷。出现素工作實驗得出结论，vik-2什么是dna转变的体对出现素引发的LR发展用途变弱，得出结论VIK在出现素监测LR发展中展现重要的用途。 
图2 VIK介导的种子发芽素数据信号环路顺向调节作用LR的成长
03、VIK 与ERF13 确定电学可视化交互
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、双分子式荧光互补性 （BiFC）和免疫力共放置测试（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充分效应
04、VIK以正反面馈的方案调节ERF13磷硝化作用
通过磷酸性反应核蛋白组学解析，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）。点变动会发现显著降低了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以双面馈办法磷硝化作用ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷碱化使得ERF13吸附
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）。通过休外实验所操作和里面实验所操作，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸虚拟仿真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。最后亚神经细胞精确定位定性分析表明，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 介导的磷硝化作用高速度了ERF13挥发
06、VIK 介导的 ERF13 磷碱化调低 LR 的会出现
分析进一部研究了VIK管控的ERF13可光降解在侧根（LR）健康中的功效。在特别区别转表观遗传树木系的LR表型，显示过理解ERF13可以可以抑制成用了LR的显示，在vik甲基化体中此类可以可以抑制成用功效加强，而在过理解YFP-VIK的情况下此类可以可以抑制成用功效衰弱（图6）。凡此种种，特别ERF13的区别磷酸性反应模以和磷酸光降解突变体的过理解树木系，显示ERF132A-Myc（磷酸光降解）的树木系LR显示少点，而ERF132D-Myc（磷酸性反应模以）的树木系LR显示略多。那些但是反映，VIK介导的ERF13磷酸性反应和可光降解加速了LR的显示。 
图6 VIK介导的ERF13磷碱化可以淡化LR的展现
07、VIK在侧根发育成熟中磷酸性反应并增强LBD18核蛋白
顺利通过定性分析2个VIK T-DNA加入什么是基因遗传变化体（vik-2和vik-3），发展与也是型比较，什么是基因遗传变化体的侧根（LR）相对溶解度、LR原基（LRP）和已骨骼生张发展状况的LR为显著缩减，特别是vik-2（图7）。相对来说，过把你想表达出出来VIK的转什么是基因遗传植物体突出表现出LR相对溶解度增多。不仅如此，在vik-2什么是基因遗传变化体题材下把你想表达出出来VIK的转什么是基因遗传植物体恢复过来了LR骨骼生张发展状况一些缺陷。萌发素整理工作发现，vik-2什么是基因遗传变化体对萌发素引诱的LR骨骼生张发展状况效用减少，发现VIK在萌发素调空LR骨骼生张发展状况中起到核心效用。 
图7 VIK 在LR构成环节中进行磷酸性反应和可靠LBD18蛋白质
PART 02 文章内容个人总结
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。这项研究通过磷酸性反应蛋清质组学了解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介导的萌发素数据缓解侧根构成
PART 03 拜谱总结ppt
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，可提供完善成熟的核脂肪酸组学、装饰核脂肪酸组学、基础代谢组学、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—非常高深度的DIA·磷过酸遮盖组，采用创新丰度能力+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现動物样版10w+、动植物样版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！
考虑文献综述：
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.
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