Nat Commun郭岩：Ca2+激活的14-3-3蛋白在盐胁迫
预存多赠5% 还有生活大礼！给自己预定一个创新的机会nmt作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的*技术。2005年~2020年，nmt已扎根中国15年。2020年，中国nmt销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。
基本信息
主题：ca2+激活的14-3-3蛋白在盐胁迫中充当分子开关
期刊：nature communications
研究使用平台：nmt植物耐盐创新平台
标题：calcium-activated 14-3-3 proteins as a molecular switch in salt stress tolerance
作者：中国农业大学杨永青、郭岩、杨志佳
检测离子/分子指标
na+
检测样品
拟南芥根，距根尖300 μm根表上的点
中文摘要
钙是一种常见的第二信使，可以触发许多细胞反应。然而，目前还不清楚钙信号是如何被不同的钙传感器（calcium sensors）协同解码，进而调节下游的靶点以实现特定的生理功能。本研究表明pks5可以负调控拟南芥中盐分过度敏感（sos）信号通路。pks5能与sos2在ser294处相互作用并使其磷酸化，促进sos2与14-3-3蛋白之间的相互作用，抑制sos2的活性。然而，盐胁迫促进了14-3-3蛋白和pks5之间的相互作用，抑制了其激酶的活性，并且解除了对sos2的抑制。研究为14-3-3蛋白与ca2+结合，ca2+调节14-3-3依赖的sos2和pks5激酶活性提供的了证据。研究结果表明，盐诱导的钙信号由14-3-3和sos3/scabp8蛋白解码，它们选择性地激活/失活下游蛋白激酶sos2和pks5，通过协同介导质膜na+/h+逆向转运体和h+-atpase活性来调节na+稳态。nmt技术通过监测拟南芥根部na+流确定了pks5影响植物耐盐性的方式。
离子/分子流实验处理方法
7日龄拟南芥幼苗100 mm nacl处理24 h
离子/分子流实验结果
之前的研究结果表明pks5能磷酸化sos2并调节sos2激酶活性，接下来需要确定pks5是否影响拟南芥的耐盐性。利用nmt技术，在100 mm nacl处理12 h后，检测了7日龄bigm、pks5-3和pks5-4幼苗根系分生区na+流速。盐胁迫根系呈现明显的净na+外排，但pks5-3和pks5-4的外排速率明显低于bigm（图1c, d）。
sos2的过表达并不能改善pks5-4盐敏感表型，然而，pks5-4的盐敏感表型是通过sos2s294a的表达所改善。然后本研究检测了杂交株系中的na+流速，发现sos2s294a的表达改善了pks5-4的na+流速，而sos2的表达却没有（图1g, h）。因此，pks5以依赖sos2ser294磷酸化的方式负调节拟南芥的耐盐性。
图1. sos2ser294突变可改善pks5-4的盐敏感表型
其他实验结果
pks5可以与sos2在ser294位点相互作用并磷酸化sos2。
pks5通过磷酸化sos2负调控sos2激酶活性。
pks5通过14-3-3s抑制酵母中的sos通路。
pks5依赖性的sos2ser294磷酸化抑制sos2激酶的活性。
pks5以依赖sos2ser294磷酸化的方式负调控拟南芥的耐盐性。
盐胁迫增强了14-3-3蛋白与pks5的相互作用。
盐胁迫下，14-3-3蛋白抑制pks5的活性。
14-3-3λ和14-3-3κ通过抑制pks5活性调节pmh+-atpase活性。
14-3-3λ和κ至少部分通过抑制pks5激酶活性来调节拟南芥对碱性胁迫响应。
不同浓度的钙参与调控14-3-3-介导的sos2和pks5的激活和抑制。
结论
有无盐分的情况下，14-3-3蛋白结合并抑制sos2或pks5，这些蛋白-蛋白相互作用与14-3-3钙结合亲和力增强有关，这对植物适应盐胁迫的能力至关重要。
离子流实验使用的测试液
0.1 mm cacl2, 0.1mm kcl, 0.5 mm nacl, 0.3mm mes, ph 6.0
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sos2的过表达并不能改善pks5-4盐敏感表型，然而，pks5-4的盐敏感表型是通过sos2s294a的表达所改善。然后本研究检测了杂交株系中的na+流速，发现sos2s294a的表达改善了pks5-4的na+流速，而sos2的表达却没有（图1g, h）。因此，pks5以依赖sos2ser294磷酸化的方式负调节拟南芥的耐盐性。
图1. sos2ser294突变可改善pks5-4的盐敏感表型
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pks5可以与sos2在ser294位点相互作用并磷酸化sos2。
pks5通过磷酸化sos2负调控sos2激酶活性。
pks5通过14-3-3s抑制酵母中的sos通路。
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盐胁迫下，14-3-3蛋白抑制pks5的活性。
14-3-3λ和14-3-3κ通过抑制pks5活性调节pmh+-atpase活性。
14-3-3λ和κ至少部分通过抑制pks5激酶活性来调节拟南芥对碱性胁迫响应。
不同浓度的钙参与调控14-3-3-介导的sos2和pks5的激活和抑制。
结论
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