侧根（LRs）是陆生绿植植株统中的决定性脏器，对绿植繁殖和发展至关决定性。繁殖素是国家宏观管控侧根发展的关键因素指数公式，近乎参与进来各个价段的国家宏观管控。繁殖素无线网络信号能够TIR1/AFBs感觉、Aux/IAAs转录可抑制指数公式和ARFs信息交换。除去经典之作的转录国家宏观管控前提条件，繁殖素介导的球营养物质磷硝化反应突显也在无线网络信号信息交换和绿植繁殖发展中充分发挥决定性反应。

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酸性反应装饰组学、LC-MS/MS磷酸性反应位点分析一下技术服务。

英文音标关键词：VIK-Mediated Auxin Signaling Regulates Lateral Root Development in Arabidopsis（Advanced Science，IF=14.3，2024.07）

中文翻译网站标题：VIK介导的生长素信号调节拟南芥侧根发育

顾客单位名称：山东大学

钻研原材料：拟南芥侧根

拜谱保证新技术：磷碱化装饰组学、LC-MS/MS磷碱化位点研究分析

探索一个构想：

PART 01 深入分析结论

01、生长期素利于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小时后进行磷碱化膳食纤维质混合物析，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 萌发素推动VIK的磷硝化作用简答转录

(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设计。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）。

通过鲜酵母双杂交育种介绍（Y2H）和烟草叶片中的荧光素酶专一性影像实验性（LCI）证实了VIK与TMK1之间存在直接相互作用，并且身体外磷硝化作用实验表明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）。公交实时参考值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 介导的叶绿素网络信号积极性干预 LR 成长发育

借助研究两人VIK T-DNA导入转变体（vik-2和vik-3），遇到与原生态型相比之下，转变体的LR硬度、LR原基（LRP）和已成长的LR为显著少，更是要格外重视是vik-2（图2）。反过来，过体现VIK的转染色体植物遗传根系表述出LR硬度增高。除此以外，在vik-2转变体背景图下体现VIK的转染色体植物遗传根系回复了LR成长疵点。种植素办理检测表述，vik-2转变体对种植素介导的LR成长反响削弱，表述VIK在种植素管控LR成长中表现重要性效用。

图2 VIK介导的繁殖素数据信息径路朝调节作用LR的胸部发育

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

03、VIK 与ERF13 做电磁学交互方式

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、双原子核荧光相互依存 （BiFC）和免役共沉定测试（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主动用

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

04、VIK以正反两面馈的模式政策调控ERF13磷硝化作用

通过磷酸性反应蛋白酶组学数据分析，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）。点转变察觉显著降低了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以正负极馈原则磷过酸ERF13的Ser168和Ser172位点

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

05、VIK介导的磷碱化有利于促进ERF13化学降解

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）。通过内部调查和内部调查，发现VIK能够促进ERF13的降解。进一步通过磷酸模拟仿真和磷酸降解基因突变体的实验，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。最后亚人体细胞准确定位讲解表明，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 介导的磷硝化作用加快了ERF13吸附

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

06、VIK 介导的 ERF13 磷酸性反应设定 LR 的发现

学习进1步刍议了VIK管控的ERF13可挥发在侧根（LR）生长发育中的意义。进行会较好各种转什么是基因观赏花草系的LR表型，察觉到过形容ERF13促使了LR的有，在vik突变的体中等等促使意义改善，而在过形容YFP-VIK的游戏背景下等等促使意义衰弱（图6）。不仅，会较好ERF13的各种磷过酸虚拟和磷酸挥发基因变异体的过形容观赏花草系，察觉到ERF132A-Myc（磷酸挥发）的观赏花草系LR有很少，而ERF132D-Myc（磷过酸虚拟）的观赏花草系LR有略多。等等結果表示，VIK介导的ERF13磷过酸和可挥发驱动了LR的有。

图6 VIK介导的ERF13磷碱化促使LR的造成

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

07、VIK在侧根骨骼发育中磷碱化并动态平衡LBD18血清

能够深入分析两人VIK T-DNA放入突然变化体（vik-2和vik-3），知道与野生植物型相对，突然变化体的侧根（LR）密度计算公式计算、LR原基（LRP）和已植物的生长期健康成长发育期的LR特殊极大减少，特别是是vik-2（图7）。反着的，过传达VIK的转染色体根系具体表现出LR密度计算公式计算增添。因此，在vik-2突然变化体原型下传达VIK的转染色体根系治愈了LR植物的生长期健康成长发育期弊病。植物的生长期素除理实验报告说明，vik-2突然变化体对植物的生长期素成脂的LR植物的生长期健康成长发育期功用降低，说明VIK在植物的生长期素控制LR植物的生长期健康成长发育期中更好地发挥关键的功用。

图7 VIK 在LR建成进程中间接磷硝化作用和安稳LBD18血清

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

PART 02 一篇文章个人心得体会

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。这项研究通过磷过酸蛋清质组学分析一下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介导的滋生素警报上下调整侧根行成

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

PART 03 拜谱个人心得体会

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、表达淀粉酶质组学、细胞代谢组学、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—二次搬运费宽度DIA·磷硝化作用体现组，采用创新含有水平+Astral DIA，超高深度赋能低丰度磷酸化蛋白/位点发掘，单针最高可实现宠物子模板10w+、观赏植物子模板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！

学习文献综述：

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.