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NaturePlants|UC Davis Shabek教授利用結構生物學和CRISPR解析MAX2在獨腳金内信号通路中的新功能

作者:植物科學最前沿
NaturePlants|UC Davis Shabek教授利用結構生物學和CRISPR解析MAX2在獨腳金内信号通路中的新功能

近日,加州大學戴維斯分校植物生物學系Nitzan Shabek研究組在國際著名期刊Nature Plants線上發表了題為A conformational switch in the SCF-D3/MAX2 ubiquitin ligase facilitates strigolactone signalling的研究論文。該研究利用結構生物學和CRISPR探索了MAX2 E3-ligase在獨腳金内信号通路中的新功能,并提出了新的調控模型。

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獨腳金内酯(SLs)是一類植物激素,調節生長和發育的許多過程。SL的信号轉導涉及F-box E3泛素連接配接酶D3/MAX2和DWARF14(D14)α/β-水解酶之間的互相作用并以SL依賴性的方式對D53/SMXL6/7/8轉錄抑制因子(SMXLs)的靶向目标進行降解。D3/MAX2已被證明存在多種構象狀态(Nature,2018 by Shabek),其C端螺旋(CTH)經曆了從封閉到開放的動态變化,并調節着D14的結合并感覺獨腳金内酯。盡管在體外發現了D3-D14的多種互相作用模式,但調節D3/MAX2 CTH在靶向D53/SMXL時的構象轉換的殘基和對SL信号後續影響仍不清楚。該研究利用晶體學設計了蛋白構象轉換突變體,闡明了ASK1-D3/MAX2在SL信号中的功能動态,進一步利用了CRISPR技術在拟南芥中進行驗證,進而闡明ASK1-D3/MAX2在SL信号中的功能動态并提出了新的調控模型。

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Fig. 1 | Structural and functional characterization of dislodged ASK1–D3-CTH

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Fig. 3 | Functional characterization of D-pocket perturbed ASK1–D3 mutant in systemic SL signalling.

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Fig. 6 | CRISPR–Cas9-guided mutagenesis of CTH of MAX2 results in SL-signalling deficiency phenotypes

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Fig. 7 | An updated model for SL signalling.

該研究組博士後Lior Tal為第一作者,Nitzan Shabek為通訊作者,博士後Malathy Palayam 和研究助理Alec Young也參與了該工作。

原文:

https://www.nature.com/articles/s41477-022-01145-7

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