Ученые раскрыли новый механизм регуляции ко-рецептора абсцизовой кислоты ABI1 комплексом E2-E3 UBC27-AIRP3

Фитогормон абсцизовая кислота (ABA) — важный регулятор адаптации растений к абиотическому стрессу. Контроль над ко-рецепторными белками PP2C, такими как ABI1, является центральным узлом передачи сигнала ABA. В нормальных условиях ABI1 связывается с протеинкиназами SnRK2 и ингибирует их активность. Связывание ABA с рецепторными белками PYR1/PYLs конкурирует с SnRK2 за мишень в ABI1, что высвобождает SnRK2 и активирует ответ на ABA.

Исследовательская группа под руководством профессора Се Ци из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук давно изучает убиквитинирование — механизм посттрансляционной модификации — в регуляции сигналинга ABA. Их предыдущая работа показала, что убиквитинирование, опосредованное E2-подобным белком VPS23, вызывает эндоцитоз PYL4, а ABA способствует деградации VPS23A с помощью XBAT35, снимая ингибирование рецептора ABA PYL4. Однако оставалось неясным, участвует ли в сигналинге ABA специфический E2-белок (необходимый для убиквитинирования) и как сигналинг ABA регулирует убиквитинирование.

Недавно ученые идентифицировали специфический E2-фермент UBC27, который позитивно регулирует устойчивость растений к засухе и ответ на ABA. С помощью анализа IP/MS они определили, что ко-рецептор ABA ABI1 и E3-лигаза RING-типа AIRP3 являются белками, взаимодействующими с UBC27.

Было обнаружено, что UBC27 взаимодействует с ABI1 и способствует его деградации, а также активирует E3-активность AIRP3. AIRP3 действует как E3-лигаза для ABI1.

Кроме того, ABI1 находится в эпистатическом отношении к UBC27 и AIRP3, а функции AIRP3 зависят от UBC27. Также обработка ABA индуцирует экспрессию UBC27, ингибирует деградацию UBC27 и усиливает взаимодействие между UBC27 и ABI1.

Эти результаты раскрыли новый комплекс E2-E3 в деградации ABI1, а также важную и сложную регуляцию сигналинга ABA системой убиквитинирования.

Статья под названием "The UBC27-AIRP3 ubiquitination complex modulates ABA signaling by promoting the degradation of ABI1 in Arabidopsis" была опубликована онлайн в PNAS 19 октября 2020 года.