摘要gydF4y2Ba
植物激素生长素通过细胞核中一个特征良好的感知机制触发转录重编程。相比之下，生长素快速作用的机制，如离子通量的调节，蛋白质的快速磷酸化或生长素对其运输的反馈，仍然不清楚gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba．生长素结合蛋白1 (ABP1)是否是生长素受体一直是几十年来争论的焦点gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba．这里我们展示了一部分gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2BaABP1在典型外质体的酸性pH下分泌并与生长素结合。ABP1和它的质膜定位伙伴跨膜激酶1 (TMK1)是生长素诱导的超快整体磷酸化反应和下游过程所必需的，包括HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba- atp酶和加速细胞质流。gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba而且gydF4y2BatmkgydF4y2Ba突变体不能建立生长素运输通道，并表现出生长素诱导的血管形成和再生缺陷。缺乏结合生长素能力的ABP1(M2X)变体无法补充这些缺陷gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba突变体。这些数据表明，ABP1是基于tmk1的细胞表面信号传导的生长素受体，它介导了全面的磷酸化反应和生长素通道化。gydF4y2Ba
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支持本研究结果的数据可在本文及其补充信息文件(所有图表、未裁剪的blots和凝胶图像的源数据的Excel文件)中获得。蛋白质组学数据存放在Proteome Exchange (PXD031063)。本文中的序列数据可以在gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba基因组计划数据库的登录号如下:gydF4y2BaAT4G02980gydF4y2Ba(转化),gydF4y2BaAT1G66150gydF4y2Ba(TMK1),gydF4y2BaAT1G24650gydF4y2Ba(TMK2),gydF4y2BaAT2G01820gydF4y2Ba(TMK3),gydF4y2BaAT3G23750gydF4y2Ba(TMK4),gydF4y2BaAT3G14470gydF4y2Ba(LRR4),gydF4y2BaAT2G18960gydF4y2Ba(AHA1),gydF4y2BaAT4G30190gydF4y2Ba(AHA2),gydF4y2BaAT5G20490gydF4y2Ba(肌凝蛋白XIK),gydF4y2BaAT1G62390gydF4y2Ba(MadB2 / PHOX2),gydF4y2BaAT2G25290gydF4y2Ba(MadB1 / PHOX1)gydF4y2BaAT5G20360gydF4y2Ba时间/ PHOX3)。信件和材料要求应寄给J.F.gydF4y2Ba源数据gydF4y2Ba提供了这篇论文。gydF4y2Ba
参考文献gydF4y2Ba
十四站生长素。gydF4y2Ba冷泉港。教谕。医学杂志。gydF4y2Ba14gydF4y2Ba， a039859(2021)。gydF4y2Ba
Lavy, M. & Estelle, M.生长素信号机制。gydF4y2Ba发展gydF4y2Ba143gydF4y2Ba， 3226-3229(2016)。gydF4y2Ba
Morffy, N. & Strader, L. C.生长素信号的结构方面。gydF4y2Ba冷泉港。教谕。医学杂志。gydF4y2Ba14gydF4y2Ba， a039883(2021)。gydF4y2Ba
生长素结合蛋白1 (ABP1)的故事gydF4y2Ba冷泉港。教谕。医学杂志。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba， a039909(2021)。gydF4y2Ba
芬德里奇，等人。TIR1生长素信号快速和可逆的根生长抑制。gydF4y2BaNat。植物gydF4y2Ba4gydF4y2Ba， 453-459(2018)。gydF4y2Ba
Dindas, J.等人。aux1介导的根毛生长素内流调控SCFTIR1/ afb型Ca2+信号。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba， 1174(2018)。gydF4y2Ba
Gallei, M.， Luschnig, C. & Friml, J.生长中的生长素信号:Schrödinger的猫从袋子里出来。gydF4y2Ba咕咕叫。当今。植物医学杂志。gydF4y2Ba53gydF4y2Ba， 43-49(2020)。gydF4y2Ba
李丽丽，李志强，李志强，李志强，等。植物生长素向性的快速酸生长研究。gydF4y2Ba植物科学gydF4y2Ba27gydF4y2Ba， 440-449(2022)。gydF4y2Ba
库恩等人。雌激素-生长素直接相互作用控制雌蕊发育中的染色质状态。gydF4y2BaeLifegydF4y2Ba9gydF4y2Ba， e51787(2020)。gydF4y2Ba
曹，等。tmk1介导的生长素信号通路调节根尖钩的差异生长。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba568gydF4y2Ba， 240-243(2019)。gydF4y2Ba
杜贝，s.m.， Serre, n.b.c, Oulehlová， D.， Vittal, P. & Fendrych, M.植物中转录快速生长素反应没有时间。gydF4y2Ba冷泉港。教谕。医学杂志。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba， a039891(2021)。gydF4y2Ba
Adamowski, M. & Friml, J. pin依赖的生长素运输:作用，调控和进化。gydF4y2Ba植物细胞gydF4y2Ba27gydF4y2Ba， 20-32(2015)。gydF4y2Ba
Narasimhan等人。系统分析生长素对内吞和转运的特异性和非特异性作用。gydF4y2Ba植物杂志。gydF4y2Ba186gydF4y2Ba， 1122-1142(2021)。gydF4y2Ba
罗伯特，S.等。ABP1介导生长素抑制网格蛋白依赖性内吞作用gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba143gydF4y2Ba， 111-121(2010)。gydF4y2Ba
生长素对转运通道的诱导。gydF4y2Ba足底gydF4y2Ba127gydF4y2Ba， 201-206(1975)。gydF4y2Ba
汉，H.等。快速生长素介导的肌球蛋白磷酸化调节转运和极性gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．预印在gydF4y2BabioRxivgydF4y2Bahttps://doi.org/10.1101/2021.04.13.439603gydF4y2Ba(2021)。gydF4y2Ba
李，L.等。根生长中H +通量的细胞表面和细胞内生长素信号。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba599gydF4y2Ba， 273-277(2021)。gydF4y2Ba
林，W.等。基于tmk的细胞表面生长素信号通路激活细胞壁酸化。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba599gydF4y2Ba， 278-282(2021)。gydF4y2Ba
McLaughlin, H. M.， Ang, a.c.h . & Østergaard, L.非典型生长素信号。gydF4y2Ba冷泉港。教谕。医学杂志。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba， a039917(2021)。gydF4y2Ba
Hertel, R.， Thomson, K. S. & Russo, V. E.体外生长素与玉米胚层颗粒细胞组分的结合。gydF4y2Ba足底gydF4y2Ba107gydF4y2Ba， 325-340(1972)。gydF4y2Ba
徐，T.等。细胞表面ABP1-TMK生长素感应复合物激活ROP GTPase信号。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba343gydF4y2Ba， 1025-1028(2014)。gydF4y2Ba
高，Y.等。生长素结合蛋白1 (ABP1)在生长素信号通路或信号通路中都不是必需的gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba发展。gydF4y2Ba国家科学院学报美国gydF4y2Ba112gydF4y2Ba， 2275-2280(2015)。gydF4y2Ba
Grones, P.等人。ABP1的生长素结合袋对其获得细胞功能和发育作用至关重要。gydF4y2BaJ. Exp. Bot。gydF4y2Ba66gydF4y2Ba， 5055-5065(2015)。gydF4y2Ba
Michalko, J.， Dravecká， M.， Bollenbach, T. & Friml, J.早期胚胎致死性表型gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba突变体是由于邻近的破坏gydF4y2BaBSMgydF4y2Ba基因。gydF4y2BaF1000Res。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba， 1104(2015)。gydF4y2Ba
戴，等。胚胎致死率gydF4y2Ba拟南芥abp1-1gydF4y2Ba是由邻近BSM基因缺失引起的。gydF4y2Ba自然植物gydF4y2Ba1克ydF4y2Ba， 15183(2015)。gydF4y2Ba
Smakowska-Luzan, E.等人。的细胞外网络gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba富含亮氨酸的重复受体激酶。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba553gydF4y2Ba， 342-346(2018)。gydF4y2Ba
吴，E. J.等人。生长素结合蛋白1与生长素复合物的晶体结构。gydF4y2BaEMBO J。gydF4y2Ba21gydF4y2Ba， 2877-2885(2002)。gydF4y2Ba
田，H.， Klambt, D. & Jones, a.m.生长素结合蛋白1在内质网内不结合生长素，尽管这是这种激素受体的主要亚细胞位置。gydF4y2Ba生物。化学。gydF4y2Ba270gydF4y2Ba， 26962-26969(1995)。gydF4y2Ba
Gelová， Z.等。生长素结合蛋白1在植物发育中的作用gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba植物科学。gydF4y2Ba303gydF4y2Ba， 110750(2021)。gydF4y2Ba
达尔克，R. I.等人。原生质体膨胀和下胚轴生长依赖于不同的生长素信号通路。gydF4y2Ba植物杂志。gydF4y2Ba175gydF4y2Ba， 982-994(2017)。gydF4y2Ba
Jayakannan, M.， Bose, J.， Babourina, O.， Rengel, Z. & Shabala, S.水杨酸可以提高盐耐受性gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba通过恢复膜电位和防止盐诱导钾gydF4y2Ba+gydF4y2Ba通过GORK通道丢失。gydF4y2BaJ. Exp. Bot。gydF4y2Ba64gydF4y2Ba， 2255-2268(2013)。gydF4y2Ba
Paponov, i.a.等。生长素诱导的质膜去极化是由生长素运输调节的，而不是生长素结合蛋白1。gydF4y2Ba前面。植物科学。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba， 1953(2019)。gydF4y2Ba
Serre, n.b.c.等。AFB1通过膜去极化控制快速生长素信号gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba根。gydF4y2BaNat。植物gydF4y2Ba7gydF4y2Ba， 1229-1238(2021)。gydF4y2Ba
富永，李志刚。细胞质流的分子机制与生理作用。gydF4y2Ba咕咕叫。当今。植物医学杂志。gydF4y2Ba27gydF4y2Ba， 104-110(2015)。gydF4y2Ba
绍尔，等人。基于Aux/ iaa - arf依赖性PIN极性反馈调节的生长素流通道化。gydF4y2BaDev的基因。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba， 2902-2911(2006)。gydF4y2Ba
马祖尔，E.， Benková， E. & Friml, J.花序损伤茎的血管形成层再生与导管形成gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba科学。代表。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba， 33754(2016)。gydF4y2Ba
Mazur, E.等人。网格蛋白介导的转运和PIN转运是植物生长素通道化和维管组织形成所必需的gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba植物科学。gydF4y2Ba293gydF4y2Ba， 110414(2020)。gydF4y2Ba
Mazur, E.， Kulik, I.， Hajný， J. & Friml, J. TIR1/ afb介导的生长素信号通路与维管组织形成gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba新植醇。gydF4y2Ba226gydF4y2Ba， 1375-1383(2020)。gydF4y2Ba
戴宁，王伟，陈志强，陈志强，陈志强，等gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba在生长中发挥重要作用，降低对生长素的敏感性。gydF4y2Ba《公共科学图书馆•综合》gydF4y2Ba8gydF4y2Ba， e60990(2013)。gydF4y2Ba
Hajný， J.， Tan, S. & Friml, J.生长素渠化:从投机模型到分子玩家。gydF4y2Ba咕咕叫。当今。植物医学杂志。gydF4y2Ba65gydF4y2Ba， 102174(2022)。gydF4y2Ba
Wabnik, K.等人。细胞内和细胞外生长素信号的协同作用导致组织极化的出现。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba， 447(2010)。gydF4y2Ba
Hajný， J.等。受体激酶模块在通道化过程中靶向pin依赖的生长素运输。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba370gydF4y2Ba， 550-557(2020)。gydF4y2Ba
尹凯，韩X，徐哲，薛浩。gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2BaGLP4在体外定位于高尔基体并与生长素结合。gydF4y2BaActa Biochim。Biophys。罪。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba， 478-487(2009)。gydF4y2Ba
Friml, J.等。外流依赖的生长素梯度建立了尖基轴gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba．gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba426gydF4y2Ba， 147-153(2003)。gydF4y2Ba
Benková， E.等。局部外排依赖生长素梯度是植物器官形成的共同模块。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba115gydF4y2Ba， 591-602(2003)。gydF4y2Ba
Klode, M. Dahlke, R. I. Sauter, M. & Steffens, B.表达和亚细胞定位gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba生长素结合蛋白1 (ABP1)。gydF4y2Ba植物生长规律。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba， 416-424(2011)。gydF4y2Ba
Özkan, E.等。免疫球蛋白和LRR蛋白的细胞外相互作用组揭示了受体配体网络。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba154gydF4y2Ba， 228-239(2013)。gydF4y2Ba
瓦西尔科，D. J.等。从感染重组杆状病毒的昆虫细胞中大规模生产no敏感的人可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)的无滴度感染细胞保存和放大(TIPS)方法。gydF4y2Ba蛋白质Expr。Purif。gydF4y2Ba65gydF4y2Ba， 122-132(2009)。gydF4y2Ba
Tan, S.等。水杨酸以蛋白磷酸酶2A为靶点，抑制植物生长。gydF4y2Ba咕咕叫。医学杂志。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba, 381 - 395。e8(2020)。gydF4y2Ba
Jerabek-Willemsen, M.， Wienken, C. J.， Braun, D.， Baaske, P. & Duhr, S.使用微尺度热泳的分子相互作用研究。gydF4y2Ba分析、药物开发技术。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba， 342-353(2011)。gydF4y2Ba
wi涅夫斯基，J. R.， Zougman, A.， Nagaraj, N. & Mann, M.蛋白质组分析的通用样品制备方法。gydF4y2BaNat方法。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba， 359-362(2009)。gydF4y2Ba
Tyanova, S.等。用于(蛋白质)组学数据综合分析的Perseus计算平台。gydF4y2BaNat方法。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba， 731-740(2016)。gydF4y2Ba
Vizcaíno, J. A.等人。PRIDE数据库及其相关工具的2016年更新。gydF4y2Ba核酸测定。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba， d447-d456(2016)。gydF4y2Ba
Okumura, M. & Kinoshita, T.质膜H+-ATP酶ATP水解活性的测定gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba叶子。gydF4y2BaBio-protocolgydF4y2Ba6gydF4y2Ba， e2044(2016)。gydF4y2Ba
Živanovic, B.， Köhler, K.， Galland, P. & Weisenseel, M.膜电位和内源性离子电流gydF4y2BaPhycomycesgydF4y2Ba孢囊梗。gydF4y2Ba电。Magnetobiol。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba， 343-362(2009)。gydF4y2Ba
杨，G.等人。单个生物大分子的定量质量成像。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba360gydF4y2Ba， 423-427(2018)。gydF4y2Ba
凯利，S. M.杰斯，T. J. & Price, N. C.如何用圆二色性研究蛋白质。gydF4y2BaBiochim。Biophys。学报gydF4y2Ba1751gydF4y2Ba， 119-139(2005)。gydF4y2Ba
Anthis, N. J. & Clore, g.m.序列特异性测定蛋白质和肽浓度在205 nm吸收。gydF4y2Ba蛋白质科学。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba， 851-858(2013)。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们感谢K. Kubiasová提供的优秀技术援助，感谢J. Neuhold、A. Lehner和A. Sedivy在维也纳生物中心核心设施的蛋白质生产和纯化方面提供的技术援助;Creoptix用于GCI;以及ISTA的生物成像、电子显微镜和生命科学设施、CEITEC马萨里克大学植物科学核心设施、CELLIM核心设施(MEYS CR, LM2018129 Czech-BioImaging)和J. Sprakel的协助。J.F.非常感谢R. Napier提供的许多有见地的建议和支持。我们感谢Friml小组的所有过去和现在的成员，感谢他们在过去七年中为澄清ABP1的争议性作用所作的支持和其他贡献。该项目由欧洲研究委员会(ERC)根据欧盟的地平线2020研究和创新计划(资助协议编号:no。742985发给J.F.， 833867发给D.W.);奥地利科学基金(FWF;P29988致J.F.);荷兰科学研究组织; VICI grant 865.14.001 to D.W. and VENI grant VI.Veni.212.003 to A.K.); the Ministry of Education, Science and Technological Development of the Republic of Serbia (contract no. 451-03-68/2022-14/200053 to B.D.Ž.); and the MEXT/JSPS KAKENHI to K.T. (20K06685) and T.K. (20H05687 and 20H05910).
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
J.F.构思和协调实验，并根据所有作者的意见撰写论文。j.f.， D.W.和T.K.解释了结果。以下人员进行了实验，分析了数据，并对实验的设计和解释做出了贡献:a.j.、P.G.和W.A.K. (TEM);a.k.， d.w.， L.F.和M. Roosjen(快速磷蛋白组学);A.M.和L.R. (western blotting，克隆和激酶活性分析);a.t.， j.f.， m.g.， m.h.， m.n.， M. Randuch和S.T.(表型分析);最初Ž。(膜电位测量);C.G.(质量光度法);人力资源(克隆、定位和表型分析); E.M. and N.R. (regeneration and canalization analysis, GUS staining); I.V. (DARTS and MST); K.T. and T.K. (plasma-membrane ATPase activity); M.Z. (cytoplasmic streaming, circular dichroism analysis and GUS staining); and Z.G. (MST, western blotting, cloning and expression analysis).
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
同行评审信息gydF4y2Ba
自然gydF4y2Ba感谢Kenneth Birnbaum, Angus Murphy, Justin Walley和其他匿名审稿人对本工作的同行评审所做的贡献。gydF4y2Ba同行评审报告gydF4y2Ba是可用的。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba
扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba
扩展数据图1生长素与gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2BaTMK1和ABP1。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba， DARTS检测gydF4y2BaTMK1: TMK1-GFPgydF4y2Ba植物。蛋白提取物用IAA(蓝色)或苯甲酸(灰色)孵育。然后，加入不同数量的pronase。印迹和定量(归一化至肌动蛋白水平)显示，在IAA和苯甲酸存在时，pronase诱导的降解具有可比性，这表明没有特异性IAA与TMK1结合。代表3个独立实验，结果相似。gydF4y2BabgydF4y2Ba，生长素与TMK1结合的MST分析。IAA, NAA和苯甲酸在150 nM的异质表达和纯化的细胞外结构域(ECD)存在下的归一化结合曲线。图是10次测量(3或4次独立实验)的平均值±标准差，但没有曲线拟合来确定结合动力学是可能的。gydF4y2BacgydF4y2Ba， gci辅助分析TMK1 ECD与IAA或苯甲酸作为对照配体的结合特性，使用Creoptix®wave系统。将异源表达和纯化的TMK1 ECD以指定的水平固定在表面，然后在不同pH下对运行缓冲液中不同浓度的IAA或苯甲酸的响应(响应时间为24小时)。5.5和7.6)进行监测，以分析结合动力学。未检测到IAA与TMK1 ECD结合。gydF4y2BadgydF4y2Ba，对异源表达的ABP1进行DARTS检测。将纯化后的蛋白与不同量的pronase酶混合物混合。印迹和定量结果表明，在10 μM的IAA存在时，pronase诱导的ABP1蛋白水解较少，这与pronase多次稀释时一致，表明IAA与ABP1有关。通过抗his - hrp抗体验证了这一点，以确保可见条带的特异性。强度分布被绘制在图的印迹下面。具有代表性的3个独立实验，结果相似。gydF4y2BaegydF4y2Ba，对照无pronase的DARTS结果，如图所示。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．蛋白质提取物gydF4y2Ba35 s:: ABP1-GFPgydF4y2Ba表达植株分别用苯甲酸(灰色)或IAA(蓝色)孵育。对无pronase样本的印迹强度进行量化并归一化至平均肌动蛋白强度。在这些no-pronase对照样品中，我们验证了各自的潜在配体在其浓度下的存在并不会影响目标蛋白的稳定性。代表3个独立实验，结果相似。gydF4y2BafgydF4y2Ba， ABP1所有基于gci的绑定分析概览表和图表。在91.5 nM ~ 200 μM范围内对IAA和苯甲酸进行稀释。IAA结合动力学可检测到，pH 5.5时Kd约为13.7 μM, pH 7.6时Kd约为1943 μM。gydF4y2BaggydF4y2Ba在pH为5.5的75 nM ABP1(蓝色)、pH为7.0的100 nM ABP1(灰色)或pH为7.5的100 nM ABP1(黑色)时，IAA的归一化结合曲线。IAA浓度变化范围为61 nM ~ 2 mM。图为10次测量的平均值±标准差;2个(pH 7.5)或4个(pH 5.5, pH 7.0)独立实验。Kd估算值证实了在pH值为5.5时IAA有效结合，而SD较大的Kd估算值表明在pH值7.0和pH值7.5时没有结合。gydF4y2BahgydF4y2Ba， pH 7.0时配体与ABP1结合的MST分析。IAA归一化结合曲线(蓝色;与S1g中的灰色相同)和L-Trp(黑色)到100 nM ABP1。配体浓度从61 nM到2 mM不等。图为10次测量的平均值±标准差;4个独立实验。具有较大SD的Kd值表明这些配体在pH 7.0时没有结合。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba， MST分析pH 7.5时配体与ABP1结合。IAA归一化绑定曲线(蓝色，与扩展数据图中黑色相同)gydF4y2Ba1克gydF4y2Ba)和对照配体苯甲酸(灰色)到75 nM ABP1。配体浓度从61 nM到2 mM不等。图为10次测量的平均值±标准差;2个独立实验。估计的Kd值和SDs远高于pH 5.5时得到的值，表明这些配体在pH 7.5时没有结合。gydF4y2Ba
图2异体ABP1定位的TEM分析。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba的TEM图像示例gydF4y2BaRPS5A: ABP1-GFPgydF4y2Ba模拟和IAA(1µM)孵育后的根细胞。较低的“变焦”面板是高倍放大的肿瘤区域图像gydF4y2BaRPS5A: ABP1-GFPgydF4y2Ba(IAA)细胞显示异体抗gfp信号。箭头表示金颗粒。规模的酒吧;上端，1µm;更低，500纳米。gydF4y2BabgydF4y2Ba，通过透射电镜检测WT和RPS5A::ABP1-GFP植物根细胞中异位定位抗gfp金颗粒的密度，并进行模拟或1µM IAA孵育。图为均值±SEM。N: 3次实验重复。WT Mock, 37幅图像;WT IAA, 43张;ABP1模拟，45个图像;ABP1 IAA, 47张照片。Kruskal-Wallis分析(χgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 99.59, df = 3, P = 1.90E-21)，然后进行连续校正的未校正的未配对双面Wilcoxon秩和检验。WT模拟对WT IAA: P = 0.3659, WT模拟对ABP1模拟:P = 1.16E-11, WT IAA对ABP1 IAA: P = 7.10E-13, ABP1模拟对ABP1 IAA: P = 0.3118。**** p≤0.0001。gydF4y2BacgydF4y2Ba的TEM图像gydF4y2BaRPS5A: ABP1-GFPgydF4y2Ba根细胞显示ER的抗gfp金标记(箭头)。比例尺，200nm。gydF4y2BadgydF4y2Ba， WT和的TEM图像示例gydF4y2Ba转化:GFP-ABP1gydF4y2Ba用抗gfp免疫金颗粒标记的顶端分生组织细胞(箭头)。模拟或1 μ M IAA孵育。比例尺，200nm。gydF4y2Ba
图3全球超快生长素磷反应和快速细胞效应。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba，模拟处理的超快磷蛋白组学(2分钟)gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba的根源。日志分布gydF4y2Ba2gydF4y2Ba磷酸化差异显著(FDR < 0.05)的p肽gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba而且gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba两种突变体均表现出全局低磷酸化。gydF4y2BabgydF4y2Ba，模拟处理(2分钟)gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba的根源。火山图描绘了圆木gydF4y2Ba2gydF4y2Ba折叠变化(x轴;gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Bavs WT)和统计学显著性(y轴)。红色突出显示的是显著调控的p肽子集(FDR < 0.05)，它们也在gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba/ WT。这显示了整体的低磷酸化gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba而且两个突变体之间有大量的功能重叠。gydF4y2BacgydF4y2Ba，模拟处理(2分钟)gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba的根源。火山图描绘了圆木gydF4y2Ba2gydF4y2Ba折叠变化(x轴;gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Bavs WT)和统计学显著性(y轴)。红色突出显示的是显著调控的p肽子集(FDR < 0.05)，它们也在gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba/ WT。这显示了整体的低磷酸化gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba而且两个突变体之间有大量的功能重叠。gydF4y2BadgydF4y2Ba， p -肽的相对MS强度gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2BaMadB平行谱(MadB1, MadB/At5g20360, MadB2/PHOX2)。生长素(IAA, 100 nM, 2 min)处理，4个独立生物学重复，均值±SD。星号表示从材料和方法中描述的全球磷蛋白组比较中整理的fdr控制的p值。MadB1gydF4y2BaS391gydF4y2Ba(WT与gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba:无统计，由于检测低，WT相对gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba: P = 0.0354)， MadB2gydF4y2BaS261gydF4y2Ba(WT与gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba: P = 0.1562, WT对gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba: P = 1.17E-06)， MadBgydF4y2BaS208gydF4y2Ba(WT与gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba: P = 0.0393, WT对gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba: P = 0.0035)， MadB2gydF4y2BaT215gydF4y2Ba(由于检测低，没有统计)，MadB2gydF4y2BaS216gydF4y2Ba(由于检测低，没有统计)，MadB2gydF4y2BaS263gydF4y2Ba(WT与gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba: P = 0.0926, WT对gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba: p = 0.0056)。* p≤0.05，** p≤0.01，**** p≤0.0001。gydF4y2BaegydF4y2Ba， WT成熟根区测量的稳态膜电位(MP)和iaa诱导的去极化(mV)，gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba而且gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba100 nM IAA处理后的突变体。数值为平均值±SEM(去极化振幅:WT, n = 9;gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba， n = 10;gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba， n = 3;膜电位:WT, n = 26;gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba， n = 35;gydF4y2Batmk1-1gydF4y2Ba， n = 11)。gydF4y2BafgydF4y2Ba，生长素敏感性gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba根的生长。的归一化增长率gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba与突变体相比gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2Ba直线和WT，平均值±SD (Col-0 DMSO, n = 54;Col-0 3 nM IAA, n = 45;Col-0 5 nM IAA, n = 54;gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2BaDMSO, n = 81;gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba3 nM IAA, n = 90;gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba5 nM IAA, n = 108;gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2BaDMSO, n = 90;gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2Ba3 nM IAA, n = 81;gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2Ba5 nM IAA, n = 81)。生长速率对生长素的敏感性经双因素方差分析差异无统计学意义。gydF4y2BaggydF4y2Ba，生长素敏感性gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba根的生长。的归一化增长率gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba与突变体相比gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2Baline和Col-4, mean±SD (Col-4 DMSO, n = 81;Col-4 3nM IAA, n = 81;Col-4 5 nM IAA, n = 90;gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2BaDMSO, n = 90;gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba3 nM IAA, n = 72;gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba5 nM IAA, n = 99;gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2BaDMSO, n = 81;gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2Ba3 nM IAA, n = 72;gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2Ba5 nM IAA, n = 90)。生长速率对生长素的敏感性经双因素方差分析差异无统计学意义。gydF4y2BahgydF4y2Ba，随着IAA浓度的增加，细胞质流动速度增加。分别用0、10、20、50和100 nM IAA处理WT幼苗30 min。记录了根伸长区表皮细胞中快速移动的颗粒。误差条表示平均值±标准差(每种条件下8株幼苗24个细胞中n = 72个粒子)。单因素方差分析(FgydF4y2Ba4354年gydF4y2Ba= 16.32, P = 2.80E-12)进行Dunnett多重比较检验，如图所示。* p≤0.05，**** p≤0.0001。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba中未观察到生长素触发的细胞质流加速gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba突变的等位基因却在补体中被恢复gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba行。误差条表示平均值±标准差(每种条件下7株幼苗21个细胞中n = 63个粒子)。双向方差分析(交互效应:FgydF4y2Ba4608年gydF4y2Ba= 2.29, p = 0.0585;基因型效应:FgydF4y2Ba4612年gydF4y2Ba= 5.74, p = 0.0002;治疗效果:FgydF4y2Ba1612年gydF4y2Ba= 37.26, P = 1.84E-09)与Šidák的多重比较检验如图所示。** p≤0.01，*** p≤0.001。gydF4y2BajgydF4y2Ba．未观察到生长素触发的细胞质流加速gydF4y2Batmk1gydF4y2Ba而且gydF4y2Batmk4gydF4y2Ba突变体。不像gydF4y2Batmk4gydF4y2Ba，gydF4y2Batmk1gydF4y2Ba根已经加速了细胞质流动，但这两个突变体在很大程度上是生长素不敏感的。误差条表示平均值±标准差(每种条件下6株幼苗18个细胞中n = 54个粒子)。双向方差分析(交互效应:FgydF4y2Ba2318年gydF4y2Ba= 9.16, P = 0.0001)与Šidák的多次对比检验如图所示。**** p≤0.0001。gydF4y2Ba
图4 ABP1和TMKs在血管形成和再生中的作用。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba， GUS染色显示特异性上调gydF4y2BaTMK1:格斯gydF4y2Ba，gydF4y2BaTMK3:格斯gydF4y2Ba而且gydF4y2BaTMK4:格斯gydF4y2Ba伤后2 - 4天伤口周围的表情(daw)。代表性显微照片来自2个实验(每个实验n = 8)。比例尺，100µm。gydF4y2BabgydF4y2Ba， GUS染色显示特异性上调gydF4y2Ba转化:格斯gydF4y2Ba但不是gydF4y2BaLRR4:格斯gydF4y2Ba伤口周围的表情。gydF4y2Ba转化:GFP-ABP1gydF4y2BaGUS染色证实。代表性显微照片来自2个实验(每个实验n = 8)。比例尺，100µm。gydF4y2BacgydF4y2Ba创伤后血管再生的定量研究gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba茎在gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba而且gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba突变体及相应的互补系(gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2Ba而且gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2Ba)证实了血管再生缺陷是由于gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba轨迹。每次观测的样本总数，n = 20。gydF4y2BadgydF4y2Ba外源IAA(绿色椭圆形)在茎上引起通道的形成(甲苯胺蓝(TBO)可见;白色箭头所示)从这个局部来源到WT中现有的维管组织，但没有gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba应用后6天突变(daa)。比例尺，100µm。gydF4y2BaegydF4y2Ba，量化gydF4y2Ba新创gydF4y2Ba局部生长素来源的脉管系统形成(TBO显示)在应用4天后(4天)gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba而且gydF4y2Baabp1-TD1gydF4y2Ba突变体及相应的互补系(gydF4y2Bacomp-c1gydF4y2Ba而且gydF4y2Bacomp-TD1gydF4y2Ba)证实血管再生缺陷是由于gydF4y2Ba转化gydF4y2Ba轨迹破坏。每次观测的样本总数，n = 20。gydF4y2BafgydF4y2Ba，量化gydF4y2Ba新创gydF4y2Ba从局部生长素来源形成脉管系统(TBO可见)gydF4y2BatmkgydF4y2Ba突变体。gydF4y2Batmk4gydF4y2Ba显示出较强的缺陷其次gydF4y2Batmk3gydF4y2Ba而且gydF4y2Batmk1gydF4y2Ba而gydF4y2Batmk2gydF4y2Ba有几乎正常的血管形成。每次观测总样本数n = 20。gydF4y2Ba
图5 ABP1和ABP1(M2X)蛋白特性、IAA结合分析以及在再生和生长素通道化中的作用。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba， ABP1(WT)和ABP1(M2X)蛋白的圆二色(CD)光谱几乎相同。这和普罗米修斯热稳定性测量得出的转变中点温度(ABP1(WT): 58.3°C, ABP1(M2X): 61.4°C)表明两种蛋白质变体的折叠相似。误差柱表示平均值±标准差;n = 3。gydF4y2BabgydF4y2BaWestern blot检测不同转基因株系的ABP1(WT)和ABP1(M2X)蛋白大小和表达水平相似。相关的分子量标记来自相同的凝胶和印迹。gydF4y2BacgydF4y2Ba对异源表达和纯化的ABP1(M2X)进行DARTS检测。将纯化后的蛋白与不同数量的pronase酶混合物混合，30min后停止蛋白水解。所得到的降解蛋白样品在SDS-PAGE上运行，并进行抗体辅助显示。在10 μM IAA存在时，pronase诱导的标记ABP1(M2X)的蛋白水解非常不稳定，不支持IAA与ABP1(M2X)的结合。强度分布被绘制在图的印迹下面。具有代表性的3个独立实验，结果相似。gydF4y2BadgydF4y2Ba，所有ABP1(M2X) gci结合分析总览表及曲线图。在91.5 nM ~ 200 μM范围内对IAA和苯甲酸进行稀释。尽管ABP1和ABP1(M2X)可以在表面固定到同一水平(与扩展数据图相比)。gydF4y2Ba1 fgydF4y2Ba)，只有ABP1(WT)可以观察到IAA结合动力学，而使用ABP1(M2X)的分析无法估计Kd。gydF4y2BaegydF4y2Ba，外源性IAA应用(白色椭圆形)上gydF4y2BaDR5rev:绿色荧光蛋白gydF4y2Ba在施用(daa) 4天后，茎触发了dr5可见生长素通道(白色箭头所示)的形成gydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba转化与gydF4y2Ba转化::GFP -转化gydF4y2BaWTgydF4y2Ba但不是在任何gydF4y2Ba转化:GFP-ABP1gydF4y2BaM2XgydF4y2Ba行。比例尺，100µm。gydF4y2BafgydF4y2Ba局部生长素源新生血管形成的定量研究gydF4y2BaDR5rev:绿色荧光蛋白gydF4y2Ba(e)。每次观测的总样本数n = 40。gydF4y2BaggydF4y2Ba外源IAA在茎上的作用(绿色椭圆形)触发了通道的形成(通过TBO可见;由白色箭头所示)从这个本地源6 daagydF4y2Baabp1-c1gydF4y2Ba转化与gydF4y2Ba转化::GFP -转化gydF4y2BaWTgydF4y2Ba但不是在任何gydF4y2Ba转化::GFP -转化gydF4y2BaM2XgydF4y2Ba行。比例尺，100µm。gydF4y2BahgydF4y2Ba，量化gydF4y2Ba新创gydF4y2Ba(g)的脉管系统形成。每次观察的总样本数n = 40。gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
补充图1gydF4y2Ba
该文件包含每个图的原始数据和未裁剪的数据，其中我们显示了western blot结果。根据相应的图形标记印迹，并指示裁剪区域。gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
根据与作者或其他权利持有人签订的出版协议，《自然》杂志或其许可方对本文拥有独家权利;作者对这篇文章接受的手稿版本的自我存档仅受此类出版协议的条款和适用法律的约束。gydF4y2Ba
关于本文gydF4y2Ba
引用本文gydF4y2Ba
傅ml, J.， Gallei, M.， Gelová， Z.;gydF4y2Baet al。gydF4y2BaABP1-TMK生长素对全球磷酸化和生长素通道化的感知。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba609gydF4y2Ba， 575-581(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05187-xgydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
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发表gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
发行日期gydF4y2Ba：gydF4y2Ba
DOIgydF4y2Ba：gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05187-xgydF4y2Ba
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