Suppr超能文献

NPR1 的水杨酸非依赖性作用是植物内质网抵御蛋白毒性应激所必需的。

Salicylic acid-independent role of NPR1 is required for protection from proteotoxic stress in the plant endoplasmic reticulum.

机构信息

Michigan State University-US Department of Energy Plant Research Laboratory, Michigan State University, East Lansing, MI 48824.

Cell and Molecular Biology Program, Michigan State University, East Lansing, MI 48824.

出版信息

Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 May 29;115(22):E5203-E5212. doi: 10.1073/pnas.1802254115. Epub 2018 May 14.

Abstract

The unfolded protein response (UPR) is an ancient signaling pathway designed to protect cells from the accumulation of unfolded and misfolded proteins in the endoplasmic reticulum (ER). Because misregulation of the UPR is potentially lethal, a stringent surveillance signaling system must be in place to modulate the UPR. The major signaling arms of the plant UPR have been discovered and rely on the transcriptional activity of the transcription factors bZIP60 and bZIP28 and on the kinase and ribonuclease activity of IRE1, which splices mRNA to activate bZIP60. Both bZIP28 and bZIP60 modulate UPR gene expression to overcome ER stress. In this study, we demonstrate at a genetic level that the transcriptional role of bZIP28 and bZIP60 in ER-stress responses is antagonized by nonexpressor of PR1 genes 1 (NPR1), a critical redox-regulated master regulator of salicylic acid (SA)-dependent responses to pathogens, independently of its role in SA defense. We also establish that the function of NPR1 in the UPR is concomitant with ER stress-induced reduction of the cytosol and translocation of NPR1 to the nucleus where it interacts with bZIP28 and bZIP60. Our results support a cellular role for NPR1 as well as a model for plant UPR regulation whereby SA-independent ER stress-induced redox activation of NPR1 suppresses the transcriptional role of bZIP28 and bZIP60 in the UPR.

摘要

未折叠蛋白反应(UPR)是一种古老的信号通路,旨在保护细胞免受内质网(ER)中未折叠和错误折叠蛋白的积累的影响。由于 UPR 的失调可能是致命的,因此必须存在严格的监控信号系统来调节 UPR。植物 UPR 的主要信号臂已经被发现,依赖于转录因子 bZIP60 和 bZIP28 的转录活性,以及 IRE1 的激酶和核糖核酸酶活性,IRE1 剪接 mRNA 以激活 bZIP60。bZIP28 和 bZIP60 都调节 UPR 基因表达以克服 ER 应激。在这项研究中,我们在遗传水平上证明,bZIP28 和 bZIP60 在 ER 应激反应中的转录作用被 PR1 基因非表达子 1(NPR1)拮抗,NPR1 是水杨酸(SA)依赖的病原体反应的关键氧化还原调节主调节剂,独立于其在 SA 防御中的作用。我们还确定了 NPR1 在 UPR 中的功能与 ER 应激诱导的细胞质减少以及 NPR1 易位到细胞核有关,在细胞核中 NPR1 与 bZIP28 和 bZIP60 相互作用。我们的结果支持 NPR1 作为细胞因子的作用以及植物 UPR 调节的模型,其中 SA 独立的 ER 应激诱导的 NPR1 氧化还原激活抑制 bZIP28 和 bZIP60 在 UPR 中的转录作用。

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引用本文的文献

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Dynamics of ER stress-induced gene regulation in plants.植物内质网应激诱导的基因调控动力学。
Nat Rev Genet. 2024 Jul;25(7):513-525. doi: 10.1038/s41576-024-00710-4. Epub 2024 Mar 18.

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