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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过酸表达组学、LC-MS/MS磷过酸位点分享技术服务。
英文怎么说题目：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
中文名字宝贝标题：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
加盟商标准：山东大学
的研究食材：拟南芥侧根
拜谱可以提供枝术：磷过酸遮盖组学、LC-MS/MS磷过酸位点具体分析
的研究工作思路：
PART 01 研究分析最终
01、生长期素有利于VIK的磷过酸以及其转录
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小时后进行磷硝化作用球氨基酸类物质析，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 种子发芽素提高网站VIK的磷过酸还有转录
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酸性反应实验设计。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）。
通过酒曲双杂交育种深入分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶相互依存显像工作（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体外磷过酸实验表明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）。立即定量分析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息良好控制 LR 发育期
能够概述两种VIK T-DNA加上变异体（vik-2和vik-3），得知与野山型不同于，变异体的LR比热容计算公式、LR原基（LRP）和已成长的LR特殊降低，通常是vik-2（图2）。相同，过把你想展示出来VIK的转什么是dna植物体表面出LR比热容计算公式加入。不但，在vik-2变异体题材下把你想展示出来VIK的转什么是dna植物体恢复功能了LR成长常见问题。滋生素净化处理实践表述，vik-2变异体对滋生素诱骗的LR成长生理反应减退，表述VIK在滋生素控制LR成长中起着重要用处。 
图2 VIK介导的种子发芽素数据信号信号通路同向监测LR的生长发育
03、VIK 与ERF13 实施物理化学交流互动行为
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、双团伙荧光相容 （BiFC）和免疫抗体共凝固实验英文（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间接能力
04、VIK以双面馈的具体方法干预ERF13磷过酸
通过磷碱化蛋白酶组学分享，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）。点转变发觉显著降低了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以正反两面馈习惯磷硝化作用ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷硝化作用催进ERF13可降解
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）。通过离体实践和体內实践，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸养成和磷酸灭活变异体的实验，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。最后亚生殖细胞固定数据分析表明，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 介导的磷硝化作用减速了ERF13分解
06、VIK 介导的 ERF13 磷硝化作用调结 LR 的显示
研究分析进一次探究了VIK宏观调控的ERF13溶解在侧根（LR）大中的用处。经过比与众差异转基因水稻组沉水草本作物系的LR表型，挖掘过反映出ERF13抑止了LR的会经常有，在vik基因进化体中本身抑止用处增进，而在过反映出YFP-VIK的题材下本身抑止用处减少（图6）。前者，比ERF13的与众差异磷硝化作用摸拟训练和磷酸溶解进化体的过反映出沉水草本作物系，挖掘ERF132A-Myc（磷酸溶解）的沉水草本作物系LR会经常有越少，而ERF132D-Myc（磷硝化作用摸拟训练）的沉水草本作物系LR会经常有略多。那些报告反映出，VIK介导的ERF13磷硝化作用和溶解利于了LR的会经常有。 
图6 VIK介导的ERF13磷硝化作用推动LR的产生
07、VIK在侧根成长发育中磷过酸并安稳LBD18蛋清
按照讲解3个VIK T-DNA读取dna变异性体（vik-2和vik-3），感觉与野生穿山甲型相比之下，dna变异性体的侧根（LR）相对体积密度、LR原基（LRP）和已阴茎成长的LR差异性下降，尤其是是vik-2（图7）。相等，过表现爱VIK的转dna植物主要表现出LR相对体积密度曾加。因此，在vik-2dna变异性体情况下表现爱VIK的转dna植物灰复了LR阴茎成长缺点。滋生素处里实验性反映出，vik-2dna变异性体对滋生素介导的LR阴茎成长生理反应变弱，反映出VIK在滋生素干预LR阴茎成长中起到重要性角色。 
图7 VIK 在LR建立阶段中直观磷碱化和相对稳定LBD18蛋清
PART 02 好文章总结
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。这项研究通过磷硝化作用营养素质组学阐述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介导的生長素预警调理侧根导致
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，可提供完善成熟的核苷酸质组学、遮盖核苷酸质组学、产生组学、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—很高深入DIA·磷硝化作用淡化组，采用创新生物富集高技术+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现部分动物样品10w+、动植物样品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！
参考使用文献：
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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