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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碱化装饰组学、LC-MS/MS磷碱化位点数据分析技术服务。
英文字母问题：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
中文版版头：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
买家行业：山东大学
研究探讨文件：拟南芥侧根
拜谱带来了系统：磷硝化作用装饰组学、LC-MS/MS磷硝化作用位点阐述
学习指导思想：
PART 01 探究的结果
01、植物生长素增强VIK的磷碱化还有转录
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小时后进行磷过酸淀粉酶质混合物析，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 种植素力促VIK的磷硝化作用举例转录
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硝化作用工作。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）。
通过酵母粉双交配定量分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶互替激光散斑测试（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体外磷酸性反应实验表明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）。实时监控一定量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 介导的叶绿素数据信号更好地调空 LR 胸部发育
依据研究分析三个VIK T-DNA放入突变的的性的体（vik-2和vik-3），出现与纯天然型想必，突变的的性的体的LR容重、LR原基（LRP）和已阴茎植物的产生骨骼阴茎发育的LR相关性抑制，特别的是vik-2（图2）。相同，过展示VIK的转DNA茎叶展现出LR容重多。另外，在vik-2突变的的性的体时代背景下展示VIK的转DNA茎叶治愈了LR阴茎植物的产生骨骼阴茎发育不足。植物的产生素治理科学试验是因为，vik-2突变的的性的体对植物的产生素引导的LR阴茎植物的产生骨骼阴茎发育反馈减退，是因为VIK在植物的产生素管控LR阴茎植物的产生骨骼阴茎发育中切实发挥关键性的作用。 
图2 VIK介导的滋生素数字信号环路同向管控LR的骨骼发育
03、VIK 与ERF13 做出物理性互交
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、双团伙荧光互补性 （BiFC）和天然免疫共结晶科学实验（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共同效用
04、VIK以正反两面馈的方式英文改善ERF13磷碱化
通过磷碱化蛋白酶组学介绍，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）。点突然变化感觉显著降低了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以正负极馈方式英文磷过酸ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷酸性反应力促ERF13化学降解
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）。通过身体外实践和身体实践，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸养成和磷酸降解突然变化体的实验，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。最后亚生殖细胞位置定位解析表明，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 介导的磷碱化高速度了ERF13溶解
06、VIK 介导的 ERF13 磷酸性反应可以调节 LR 的展现
研发进几步浅论了VIK房产调控的ERF13挥发塑料在侧根（LR）发育期中的能力。用更不一转基因水稻组草本花卉系的LR表型，认为了过展现ERF13控制了LR的经常出現，在vik突变性体中那样控制能力怎强，而在过展现YFP-VIK的原型下那样控制能力下降（图6）。再者，更ERF13的不一磷过酸养成和磷酸挥发进化体的过展现草本花卉系，认为了ERF132A-Myc（磷酸挥发）的草本花卉系LR经常出現更少有，而ERF132D-Myc（磷过酸养成）的草本花卉系LR经常出現略多。某些然而认为，VIK介导的ERF13磷过酸和挥发塑料加速了LR的经常出現。 
图6 VIK介导的ERF13磷碱化有助于LR的导致
07、VIK在侧根发肓中磷碱化并增强LBD18核蛋白
使用数据分析两大VIK T-DNA复制到什么是基因遗传突变率性率体（vik-2和vik-3），出现 与天然的型相对比，什么是基因遗传突变率性率体的侧根（LR）相对高密度、LR原基（LRP）和已健康的LR相关系数缩减，特别是在是vik-2（图7）。反过来，过把你想表现出来VIK的转什么是基因植物遗传植物表演出LR相对高密度增大。不仅而且，在vik-2什么是基因遗传突变率性率体后台下把你想表现出来VIK的转什么是基因植物遗传植物可以恢复了LR健康通病。植物植物植物生长素加工处理实验报告呈现，vik-2什么是基因遗传突变率性率体对植物植物植物生长素诱惑的LR健康反应迟钝降低，呈现VIK在植物植物植物生长素调整LR健康中充分调动关键因素目的。 
图7 VIK 在LR建成流程中会磷酸性反应和动态平衡LBD18蛋清
PART 02 经典文章总结ppt
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。这项研究通过磷过酸球脂肪酸组学讲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介导的成长素数据调接侧根转变成
PART 03 拜谱总结
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，可提供完善成熟的营养物质质含量质组学、掩盖营养物质质含量质组学、消化吸收组学、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—较高进一步DIA·磷酸性反应淡化组，采用创新丰度技术设备+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现宠物范例10w+、作物范例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！
分类毕业论文：
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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