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在拟南芥中,DELLA作为GAI相关因子1的共激活因子,参与赤霉素稳态和信号传导的调控。

DELLAs function as coactivators of GAI-ASSOCIATED FACTOR1 in regulation of gibberellin homeostasis and signaling in Arabidopsis.

作者信息

Fukazawa Jutarou, Teramura Hiroshi, Murakoshi Satoru, Nasuno Kei, Nishida Naotaka, Ito Takeshi, Yoshida Michiteru, Kamiya Yuji, Yamaguchi Shinjiro, Takahashi Yohsuke

机构信息

Department of Biological Science, Graduate School of Science, Hiroshima University, Kagamiyama, Higashi-Hiroshima 739-8526, Japan RIKEN Plant Science Center, Tsurumi, Yokohama, Kanagawa 230-0045, Japan Department of Biological Science and Technology, Tokyo University of Science, Noda, Chiba 278-8510, Japan

Department of Biological Science and Technology, Tokyo University of Science, Noda, Chiba 278-8510, Japan.

出版信息

Plant Cell. 2014 Jul;26(7):2920-38. doi: 10.1105/tpc.114.125690. Epub 2014 Jul 17.

Abstract

Gibberellins (GAs) are essential regulators of plant development, and DELLAs are negative regulators of GA signaling. The mechanism of GA-dependent transcription has been explained by DELLA-mediated titration of transcriptional activators and their release through the degradation of DELLAs in response to GA. However, the effect of GA on genome-wide expression is predominantly repression, suggesting the existence of unknown mechanisms of GA function. In this study, we identified an Arabidopsis thaliana DELLA binding transcription factor, GAI-ASSOCIATED FACTOR1 (GAF1). GAF1 shows high homology to INDETERMINATE DOMAIN1 (IDD1)/ENHYDROUS. GA responsiveness was decreased in the double mutant gaf1 idd1, whereas it was enhanced in a GAF1 overexpressor. GAF1 binds to genes that are subject to GA feedback regulation. Furthermore, we found that GAF1 interacts with the corepressor TOPLESS RELATED (TPR) and that DELLAs and TPR act as coactivators and a corepressor of GAF1, respectively. GA converts the GAF1 complex from transcriptional activator to repressor via the degradation of DELLAs. These results indicate that DELLAs turn on or off two sets of GA-regulated genes via dual functions, namely titration and coactivation, providing a mechanism for the integrative regulation of plant growth and GA homeostasis.

摘要

赤霉素(GAs)是植物发育的重要调节因子,而DELLAs是GA信号传导的负调节因子。GA依赖型转录的机制已通过DELLA介导的转录激活因子滴定以及它们在GA作用下通过DELLAs降解而释放来解释。然而,GA对全基因组表达的影响主要是抑制作用,这表明存在未知的GA功能机制。在本研究中,我们鉴定了一种拟南芥DELLA结合转录因子,即GAI相关因子1(GAF1)。GAF1与不定域1(IDD1)/含水蛋白具有高度同源性。在双突变体gaf1 idd1中GA反应性降低,而在GAF1过表达体中则增强。GAF1与受GA反馈调节的基因结合。此外,我们发现GAF1与共抑制因子TOPLESS相关蛋白(TPR)相互作用,并且DELLAs和TPR分别作为GAF1的共激活因子和共抑制因子。GA通过DELLAs的降解将GAF1复合物从转录激活因子转变为抑制因子。这些结果表明,DELLAs通过滴定和共激活这两种双重功能开启或关闭两组GA调节基因,为植物生长和GA稳态的综合调节提供了一种机制。

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