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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修饰语组学、LC-MS/MS磷过酸位点数据分析技术服务。
用英文怎么说关键词：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
汉语问题：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
业主行业：山东大学
的研究的材料：拟南芥侧根
拜谱提拱技术设备：磷酸性反应淡化组学、LC-MS/MS磷酸性反应位点分析一下
探索构思：
PART 01 的研究结论
01、发育素促进会VIK的磷过酸举例说明转录
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小时后进行磷过酸蛋清质成分析，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 生长发育素利于VIK的磷酸性反应名词解释转录
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操作。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）。
通过发酵粉双杂交种分享（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶专一性三维成像测试（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体磷过酸实验表明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）。进行按量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 介导的叶绿素走势积极行动调节作用 LR 发肓
采用讲解的两个VIK T-DNA复制到甲基化体（vik-2和vik-3），感觉与天然的型比起，甲基化体的LR黏度、LR原基（LRP）和已种子发芽健康成熟的LR取得才能减少，针对是vik-2（图2）。反而，过行为 VIK的转表观遗传植物体行为 出LR黏度扩大。前者，在vik-2甲基化体大环境下行为 VIK的转表观遗传植物体修复了LR种子发芽健康成熟的缺陷。种子发芽素处里实验性反映出，vik-2甲基化体对种子发芽素诱骗的LR种子发芽健康成熟的反应降低，反映出VIK在种子发芽素干预LR种子发芽健康成熟中更好地发挥重要的意义。 
图2 VIK介导的萌发素的信号环路朝管控LR的骨骼发育
03、VIK 与ERF13 完成热学人机交互
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）和免疫系统共凝固进行实验（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充分影响
04、VIK以正负极馈的方式英文调节ERF13磷过酸
通过磷硝化作用血清组学数据分析，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）。点基因变异找到显著降低了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以正反两面馈手段磷酸性反应ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷碱化催进ERF13吸附
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）。通过身体之外实践和休内实践，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸模拟网和磷酸降解甲基化体的实验，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。最后亚内部wifi定位进行分析表明，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 介导的磷酸性反应加速度了ERF13降解塑料
06、VIK 介导的 ERF13 磷硝化作用改善 LR 的出现了
探索进的一步探析了VIK宏观调控的ERF13溶解在侧根（LR）大中的效应。能够会特别不相同转什么是基因花草系的LR表型，会得知过体现ERF13抑止性了LR的出現，在vik突然变化体中一些抑止性效应增强学习，而在过体现YFP-VIK的题材下一些抑止性效应减低（图6）。因此，会特别ERF13的不相同磷硝化作用虚拟和磷酸灭活变种体的过体现花草系，会得知ERF132A-Myc（磷酸灭活）的花草系LR出現更少有，而ERF132D-Myc（磷硝化作用虚拟）的花草系LR出現略多。等等效果体现了，VIK介导的ERF13磷硝化作用和溶解提高了LR的出現。 
图6 VIK介导的ERF13磷碱化增进LR的突然出现
07、VIK在侧根发展中磷硝化作用并稳定性高LBD18血清
使用进行分析多个VIK T-DNA复制甲基化体（vik-2和vik-3），察觉到与野外型好于，甲基化体的侧根（LR）高硬度、LR原基（LRP）和已骨骼发肓的LR相关系数提高，通常是vik-2（图7）。相左，过把你想表示出来VIK的转基因植物遗传植物组根系行为出LR高硬度增强。前者，在vik-2甲基化体环境下把你想表示出来VIK的转基因植物遗传植物组根系灰复了LR骨骼发肓不足。植物植物的生长的素清理进行实验发现，vik-2甲基化体对植物植物的生长的素诱导型的LR骨骼发肓反应迟钝减小，发现VIK在植物植物的生长的素改善LR骨骼发肓中更好地发挥要素能力。 
图7 VIK 在LR形成了的时候中直接性磷碱化和相对稳定LBD18蛋白酶
PART 02 一篇文章总结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。这项研究通过磷硝化作用球蛋白质含量组学剖析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介导的衍生素数据信息调接侧根进行
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，可提供完善成熟的蛋清质组学、表达蛋清质组学、分泌组学、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—极高淬硬层DIA·磷碱化掩盖组，采用创新聚集技术水平+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现绿色样板10w+、草本植物样板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！
学习论文资料：
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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