Plant Cell ： 茉莉酸调控叶片衰老的新机制

来源：BioArt植物

Zhuo et al. 在The Plant Cell在线发表了题为A Jasmonate-activated MYC2-Dof2.1-MYC2 Transcriptional Loop Promotes Leaf Senescence in Arabidopsis的研究论文，揭示了一个由茉莉酸类化合物激活的MYC2-Dof2.1-MYC2转录环路在促进拟南芥叶片衰老中的重要作用。

研究背景：

Dof （DNA-binding with one finger）蛋白是植物特异的与多种生理过程相关的转录因子，但目前还没有发现Dof蛋白与茉莉酸类化合物（JA）响应相关。JA及其衍生物是脂质衍生的植物激素，其在包括叶片衰老，根伸长抑制，以及创伤与病原体反应在内的多种植物生理过程中发挥重要作用。在拟南芥中，bHLH转录因子MYC2是JA响应途径中的核心调控因子。

以往大量研究表明MYC2的翻译后调控在JA信号转导与响应机制中处于核心位置。在JA缺失的情况下，JASMONATE-ZIM-DOMAIN （JAZ）蛋白与MYC2，TOPLESS（TPL）转录共抑制因子，NOVEL INTERACTOR OF JAZ （NINJA）接头蛋白形成复合体，使MYC2失活。在JA存在的情况下，JAZ蛋白与SCF E3泛素连接酶复合体中的一个F-box蛋白CORONATINE INSENSITIVE 1（COI1）相互作用，使JAZ蛋白被26S蛋白酶体降解，从而将MYC2从JAZ复合体中释放出来。

核心问题：

JA 能够显著诱导MYC2基因表达。因此，MYC2的诱导表达可能与JA响应相关。但是该诱导的生物学意义与分子机制还并不清楚。

研究发现：

一个JA诱导基因Dof2.1的缺失能够延缓与JA相关的叶片衰老与根生长抑制，反之，过表达Dof2.1则能够促进这些过程，这意味着Dof2.1在JA诱导的叶片衰老中起到增强子的作用。进一步研究表明Dof2.1通过直接激活MYC2基因启动子而增强JA诱导的叶片衰老。同时，MYC2又能够作为转录激活子促进JA诱导的Dof2.1基因表达。因此，Dof2.1通过MYC2-Dof2.1-MYC2前馈转录环在JA诱导的叶片衰老中起到增强子的作用。这一发现将一个Dof蛋白与JA响应联系在一起。

前景展望：

尽管我们在本研究中揭示了Dof2.1直接促进MYC2基因表达，但其它由Dof2.1直接调控的基因还有待鉴定。因此，鉴定其它Dof2.1直接靶基因有助于我们进一步了解Dof2.1在抗逆反应中的作用。

论文链接: 

https://doi.org/10.1105/tpc.19.00297