【IF=10.812 Molecular Plant】HDA9和WRKY53共同在植物胁迫中起拮抗调节作用

盐引起的非生物胁迫是植物所承受的常见环境胁迫之一，它对植物施加进化压力，反过来植物已经发展处复杂的反应去应对。因此对于盐胁迫反应机制的了解在许多生物技术应用中具有深远的意义，包括提高植物生产力和环境保护。盐胁迫反应的调节是一个受发育信号通路和环境信号通路控制的复杂过程。动态组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰化酶之间的平衡（HDACs）控制核小体组蛋白乙酰化水平，影响染色质结构和基因活性。HATs促进基因转录，而HDACs通常与转录抑制和基因沉默有关。

HDACs是真核生物中高度保守的酶。在拟南芥中，共有18个HDACs，其中12个属于还原钾依赖3亚家族（RPD3/HDA1），4个属于组蛋白去乙酰化2（HD2），2个属于沉默信息调节器2（SIR2）或sirtuin亚家族。许多拟南芥HDACs已被证明参与植物胁迫的反应。RPD3/HDA1亚家族的几个成员HDA6，HDA9和HDA19通过组蛋白去乙酰化调节基因表达，参与植物胁迫响应。虽然HDAC靶向特定位点的机制目前尚不清楚，但HDA19可以与其他蛋白形成转录抑制因子复合物，通过特定靶基因上的组蛋白去乙酰化来调节植物对非生物胁迫的反应。

HDA9已被证明可以调节组蛋白乙酰化和参与不同生物过程的基因表达，包括开花时间、种子萌发、抗逆性和衰老。HDA9是一种有效的组蛋白乙酰化和基因表达的表观遗传调控因子，参与了发育和应激反应途径。HDA9不同于其他在植物对胁迫反应中发挥积极作用的HDACs，它是植物对胁迫耐受的负调控因子。然而，HDA9抑制植物抗逆性的机制尚不清楚。

HDA9调节WRKY53蛋白的赖氨酸乙酰化
研究HDA9WRK53通过赖氨酸脱乙酰化作用的转录功能调控，我们从野生型植物免疫沉淀反应纯化WRKY53-GFP蛋白，hda9-1，HDA9-OE背景使用anti-GFP抗体和分析WRKY53-GFP赖氨酸乙酰化水平使用anti-acetylated赖氨酸抗体。与野生型相比较，hda9-1和HDA9-OE中WRYK53-GFP赖氨酸乙酰化水平分别升高和降低。为了进一步研究HDA9调控的赖氨酸乙酰化位点我们对免疫沉淀的WRYK53-GFP蛋白与HDA9-gst孵育或不孵育后进行了质谱（MS）分析。在没有HDA9-GST的情况下检测到7个乙酰化赖氨酸残基（K12、K26、K27、K58、K169、K175和K268），在有HDA9-GST的情况下检测到2个赖氨酸残基（K169和K175）。结果表明，WRYK53经过翻译后赖氨酸乙酰化修饰，大部分可以被HDA9去除。hda9靶向乙酰化位点位于WRKY53 DNA结合区域外。

图1

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