侧根（LRs）是陆生值物根部统中的核心器脏，对值物萌发和健康成长至关核心。萌发素是干预侧根健康成长的关键因素细胞指数公式，基本上参与活动大部分一阶段的干预。萌发素的网络信号采用TIR1/AFBs淀粉酶激酶、Aux/IAAs转录阻止细胞指数公式和ARFs转递数据。除去非常经典的转录干预渠道，萌发素诱发的淀粉酶质磷酸性反应表达也在的网络信号转递数据和值物萌发健康成长中利用核心效应。

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硝化作用淡化组学、LC-MS/MS磷硝化作用位点具体分析技术服务。

英语大标题：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）

中文名字问题：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育

老客户机构：山东大学

学习文件：拟南芥侧根

拜谱展示 科技：磷过酸突显组学、LC-MS/MS磷过酸位点了解

探讨要点：

PART 01 探讨最终结果

01、滋生素加速VIK的磷酸性反应十分转录

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小时后进行磷碱化蛋清质成分析，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 生长发育素提高VIK的磷硝化作用非常转录

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

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酸性反应实验英文。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）。

通过酵母粉双交配定性分析（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶互补原理影像调查（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且休外磷碱化实验表明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）。即时一定量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4g信号提高认识房产调控 LR 大

按照深入分析两大VIK T-DNA添加图片突然变化的体（vik-2和vik-3），出现 与野生植物型相对来说，突然变化的体的LR体积计算公式、LR原基（LRP）和已成长的LR不错减小，尤其要是vik-2（图2）。反过来，过展现VIK的转DNA植物体的表现出LR体积计算公式增多。不但，在vik-2突然变化的体背静下展现VIK的转DNA植物体回复了LR成长不足。发展素清理试验是因为，vik-2突然变化的体对发展素引导的LR成长想法减小，是因为VIK在发展素调整LR成长中展现关键因素做用。

图2 VIK介导的种子发芽素无线信号通道朝房产调控LR的骨骼发育

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

03、VIK 与ERF13 确定高中物理通讯

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、双碳原子荧光互补性 （BiFC）和免疫系统共积累研究（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互不使用

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

04、VIK以正反面馈的手段政策调控ERF13磷酸性反应

通过磷硝化作用淀粉酶组学介绍，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）。点突变的看到显著降低了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以双面馈的方式磷硝化作用ERF13的Ser168和Ser172位点

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

05、VIK介导的磷硝化作用提高网站ERF13光降解

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）。通过离体进行实验操作和身上进行实验操作，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸模拟训练和磷酸降解突变率体的实验，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。最后亚细胞系wifi定位深入分析表明，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 介导的磷过酸快速了ERF13吸附

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

06、VIK 介导的 ERF13 磷酸性反应调节器 LR 的突然出现

学习进十步浅论了VIK干预的ERF13化学降解塑料在侧根（LR）成长中的做用。利用相对会比较不相同转DNA常绿沉水观赏作物系的LR表型，感觉过把你想体现出来ERF13压制了LR的发现了，在vik变动体中这样的压制做用怎强，而在过把你想体现出来YFP-VIK的经验下这样的压制做用弱化（图6）。还有，相对会比较ERF13的不相同磷过酸虚拟和磷酸灭活变种体的过把你想体现出来常绿沉水观赏作物系，感觉ERF132A-Myc（磷酸灭活）的常绿沉水观赏作物系LR发现了更加少了，而ERF132D-Myc（磷过酸虚拟）的常绿沉水观赏作物系LR发现了略多。这么多结论表述，VIK介导的ERF13磷过酸和化学降解塑料驱动了LR的发现了。

图6 VIK介导的ERF13磷过酸加速LR的显示

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

07、VIK在侧根生长中磷过酸并可靠LBD18蛋清

依据探讨2个VIK T-DNA加入染色体变异体（vik-2和vik-3），显示与也是型相比较，染色体变异体的侧根（LR）相对密度单位、LR原基（LRP）和已胸部健康生长状况的LR更为明显变少，特别是是vik-2（图7）。对立，过传达VIK的转染色体植物行为 出LR相对密度单位曾加。因此，在vik-2染色体变异体游戏背景下传达VIK的转染色体植物可以恢复了LR胸部健康生长状况缺欠。的种植素治疗试验证明，vik-2染色体变异体对的种植素帮助的LR胸部健康生长状况体现降低，证明VIK在的种植素控制LR胸部健康生长状况中推动要点用处。

图7 VIK 在LR构成过程中 中会磷碱化和稳定的LBD18血清

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

PART 02 本文个人总结

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核蛋白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介导的的生长素数据信息控制侧根产生

(图源：Shang E,Wei K,Lv B, et al. Adv Sci (Weinh). 2024)

PART 03 拜谱个人总结

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，可提供完善成熟的淀粉酶质组学、淡化淀粉酶质组学、排泄组学、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—超低广度DIA·磷酸性反应突显组，采用创新生物富集枝术+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现生物子样版10w+、藤本植物子样版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！

学习文章：

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.