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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呈现组学、LC-MS/MS磷碱化位点解析技术服务。
英语怎么说题目：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）
中文名题目：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育
买家企业：山东大学
探索相关材料：拟南芥侧根
拜谱可以提供技能：磷酸性反应呈现组学、LC-MS/MS磷酸性反应位点概述
实验指导思想：
PART 01 探究最终结果
01、植物的生长素推动VIK的磷酸性反应举例说明转录
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小时后进行磷硝化作用淀粉酶质成分析，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 产生素增强VIK的磷过酸下列关于转录
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实验报告。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）。
通过酵母菌双改良品种研究分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶互补式成相实践（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体之外磷过酸实验表明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）。实时监控按量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 介导的叶绿素数据信息更好地调空 LR 发育成熟
能够阐述一个VIK T-DNA进到这一领域变动体（vik-2和vik-3），察觉到与野外型相比之下，变动体的LR规格、LR原基（LRP）和已骨骼骨骼健康的LR有明显抑制，特别是vik-2（图2）。颠倒，过体现VIK的转染色体植物体现出LR规格新增。除此以外，在vik-2变动体情况下体现VIK的转染色体植物恢复功能了LR骨骼骨骼健康问题。植物的滋生素处理实验室发现，vik-2变动体对植物的滋生素促进的LR骨骼骨骼健康的功效降低，发现VIK在植物的滋生素国家宏观调控LR骨骼骨骼健康中发挥出来关键因素的功效。 
图2 VIK介导的生长期素信息信号通路朝调空LR的發育
03、VIK 与ERF13 做好物理学信息交互
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、双碳原子荧光同质 （BiFC）和免疫检测共乳浊液工作（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上下级做用
04、VIK以正负极馈的措施改善ERF13磷酸性反应
通过磷硝化作用淀粉酶组学浅析，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）。点突变性得知显著降低了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以双面馈模式磷硝化作用ERF13的Ser168和Ser172位点
05、VIK介导的磷过酸增进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身体内实践，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸仿真和磷酸降解基因变异体的实验，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。最后亚体细胞市场定位浅析表明，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 介导的磷碱化加快和提升了ERF13降解塑料
06、VIK 介导的 ERF13 磷碱化的调节 LR 的导致
理论研究进第一步浅论了VIK调节影响的ERF13光溶解在侧根（LR）成长发育中的影响。采用相比多种转遗传基因绿色绿色树种系的LR表型，感觉过传达ERF13克制了LR的有，在vik甲基化体中一些克制影响怎强，而在过传达YFP-VIK的经验下一些克制影响减小（图6）。还有，相比ERF13的多种磷酸性反应养成和磷酸灭活变种体的过传达绿色绿色树种系，感觉ERF132A-Myc（磷酸灭活）的绿色绿色树种系LR有更加少了，而ERF132D-Myc（磷酸性反应养成）的绿色绿色树种系LR有略多。这种但是表述，VIK介导的ERF13磷酸性反应和光溶解加速了LR的有。 
图6 VIK介导的ERF13磷碱化增进LR的冒出
07、VIK在侧根發育中磷碱化并稳定可靠LBD18蛋白酶
完成分析一下2个VIK T-DNA加上变化体（vik-2和vik-3），遇到与原生态型比较，变化体的侧根（LR）比热容、LR原基（LRP）和已健康胸部健康状况的LR差异性提高，针对是vik-2（图7）。相反的，过传达VIK的转什么是基因组植物呈现出LR比热容加入。显然，在vik-2变化体游戏背景下传达VIK的转什么是基因组植物恢复正常了LR健康胸部健康状况疵点。萌发素正确处理实验所发现，vik-2变化体对萌发素诱导性的LR健康胸部健康状况表现减低，发现VIK在萌发素房产调控LR健康胸部健康状况中激发重要用途。 
图7 VIK 在LR生成操作过程中单独磷过酸和安全稳定LBD18蛋清
PART 02 本文工作小结
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。这项研究通过磷碱化血清质组学概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介导的的生长素警报调试侧根变成
PART 03 拜谱总结ppt
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，可提供完善成熟的球氨基酸组学、绘制球氨基酸组学、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—超标深度.DIA·磷酸性反应绘制组，采用创新聚集技能+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现哺乳动物范例10w+、沉水植物范例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！
参考价值医学文献：
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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